Порошки из благородных металлов и сплавов ПлРе-1: состав, фракции и применение
ПлРе-1 — порошок на основе благородных металлов и их сплавов, выпускаемый по ГОСТ 18399-78 в виде смеси платины, палладия, родия, рутения и иридия с регламентированным гранулометрическим составом. Материал предназначен для нанесения функциональных покрытий, изготовления толстоплёночных проводниковых паст и спечённых контактов. Химический состав каждой партии подтверждается паспортом с указанием массовой доли каждого компонента и гранулометрии.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля благородных металлов | 99,5–99,9 % | ГОСТ 12224.1 | Стабильность удельного сопротивления | Суммарно по Pt, Pd, Rh |
| Насыпная плотность | 4,5–7,2 г/см | ГОСТ 19440 | Заполнение пресс-форм | Зависит от фракции |
| Дисперсность (средний размер частиц) | 1,5–12 мкм | ГОСТ 23402 | Толщина слоя пасты | Лазерная дифракция |
| Удельная поверхность | 0,8–4,2 м/г | БЭТ | Спекаемость | Азот, 77 К |
| Потери при прокаливании | 0,3 % | ГОСТ 18399-78 | Чистота покрытия | При 800 C |
Фракционный состав и маркировка
Порошок ПлРе-1 поставляется в узких фракционных диапазонах, что позволяет нормировать реологические свойства паст и кинетику спекания. Гранулометрия определяется ситовым анализом и лазерной дифракцией; для каждой фракции устанавливается предельное содержание частиц крупнее верхней границы.
- ПлРе-1-1,5 — средний размер 1,5–3 мкм, для тонкоплёночных проводников в гибридных микросхемах.
- ПлРе-1-4 — 3–6 мкм, для толстоплёночных резисторов и контактных площадок.
- ПлРе-1-8 — 6–10 мкм, для спечённых электрических контактов слаботочных реле.
- ПлРе-1-12 — 10–12 мкм, для наплавочных шихт и катализаторных носителей.
Технологические свойства
Порошок обладает развитой поверхностью, что обеспечивает активированное спекание при 900–1200 C в восстановительной среде (водород, диссоциированный аммиак). При приготовлении паст вводится органическая связка — этилцеллюлоза в терпинеоле или акрилатные смолы; соотношение порошок/связка составляет 70:30–85:15 по массе. Вязкость пасты регулируется диспергированием на трёхвалковой мельнице до 15–40 Пас.
Для плазменного напыления ПлРе-1 подаётся в аргоноводородную плазму с диспергирующим газом; скорость частиц достигает 180–250 м/с, пористость покрытия не превышает 2 %. При электронно-лучевом испарении в вакууме 10 Па порошок обеспечивает равномерный тигельный испаритель без выброса.
Области применения
- Толстоплёночные проводниковые и резистивные пасты для гибридных интегральных схем.
- Спечённые контакты слаботочных реле, переключателей и разъёмов измерительной техники.
- Катализаторы дожига в системах нейтрализации выхлопных газов и в химическом синтезе.
- Мишени для магнетронного распыления при изготовлении тонкоплёночных терморезисторов.
- Наплавочные шихты для восстановления контактных поверхностей прецизионных узлов.
Условия хранения и транспортировки
Порошок хранится в герметичной таре из полиэтилена или стекла в сухом помещении при относительной влажности не выше 60 % и температуре 5–30 C. Гарантийный срок хранения — 24 месяца со дня изготовления. При вскрытии тары порошок перед использованием просушивают при 120–150 C в течение 1–2 часов для удаления адсорбированной влаги.
Вопросы и ответы
Каким стандартом регламентируется порошок ПлРе-1?
ГОСТ 18399-78 устанавливает требования к химическому составу, гранулометрии и потерям при прокаливании. Каждая партия сопровождается паспортом качества с результатами анализа.
Какая среда требуется для спекания ПлРе-1?
Восстановительная атмосфера — водород или диссоциированный аммиак с точкой росы не выше –40 C. Температурный интервал 900–1200 C в зависимости от фракции и требуемой пористости.
Можно ли использовать ПлРе-1 для плазменного напыления?
Да, фракции 6–12 мкм пригодны для плазменного напыления в аргоноводородной плазме. Рекомендуется предварительная сушка при 120–150 C.
Как подобрать фракцию для толстоплёночной пасты?
Для трафаретной печати с разрешением 100–200 мкм оптимальна фракция 3–6 мкм. Более крупные частицы дают шероховатость и риск засорения сетки.
