Порошки из благородных металлов и сплавов ПлРе-2 в Минске

Порошок платино-рениевого сплава ПлРе-2: технические характеристики и применение

Порошок из благородных металлов и сплавов ПлРе-2 — это дисперсный материал на основе платины с легирующим рением, выпускаемый по ТУ 1791-003-59311781-2014. Обозначение ПлРе-2 соответствует сплаву системы Pt–Re с номинальным содержанием рения 10 % (по массе). Материал поставляется в виде порошка с контролируемым гранулометрическим составом, что обеспечивает его использование в технологиях порошковой металлургии, напыления и спекания.

Химический состав и структура

Сплав ПлРе-2 относится к группе платино-рениевых композиций, применяемых в высокотемпературных и каталитических процессах. Базовый состав включает платину (основа) и рений в количестве 9,5–10,5 %. Суммарное содержание примесей не превышает 0,1 %, среди лимитируемых элементов — железо, кремний, магний, кальций. Благодаря рению повышается жаропрочность и сопротивление ползучести при температурах выше 1000 C, что отличает ПлРе-2 от чистых платиновых порошков.

Порошок ПлРе-2 производится методами химического осаждения или механического измельчения с последующей классификацией. Типичный размер частиц находится в диапазоне 1–40 мкм, насыпная плотность — 3,5–5,5 г/см. Форма частиц — дендритная или осколочная, что обеспечивает высокую удельную поверхность (0,5–2,0 м/г) и хорошую прессуемость заготовок.

Физико-механические свойства

Материал ПлРе-2 демонстрирует стабильные механические характеристики после спекания и горячей деформации. Предел прочности при растяжении компактного сплава достигает 450–550 МПа, относительное удлинение — 20–30 %. Температура плавления сплава находится в интервале 1780–1820 C, что позволяет эксплуатировать изделия при нагреве до 1400 C без существенной потери несущей способности.

Технологические особенности переработки

Порошок ПлРе-2 предназначен для формования методами холодного изостатического прессования (ХИП) при давлении 150–250 МПа с последующим спеканием в вакууме или атмосфере аргона при 1400–1600 C. Для получения плотных изделий применяется горячее изостатическое прессование (ГИП) при 1500–1700 C и давлении 100–200 МПа. Допускается также использование метода искрового плазменного спекания (SPS), обеспечивающего сокращение цикла до 10–15 минут.

При изготовлении каталитических сеток и фильтрующих элементов порошок наносится на подложку методами плазменного напыления или шликерного литья. Для повышения адгезии к керамическим носителям рекомендуется предварительная активация поверхности частиц в солянокислых растворах. Средний размер пор в спечённых фильтрах регулируется фракционным составом исходного порошка и составляет 5–60 мкм.

Применение в промышленности

Порошок ПлРе-2 востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления, коррозионной стойкости и каталитической активности. Основные направления использования:

• производство каталитических нейтрализаторов выхлопных газов для автомобильной промышленности;
• изготовление каталитических сеток в агрегатах синтеза азотной кислоты (процесс Оствальда) при температуре 800–950 C;
• создание высокотемпературных термопар и нагревательных элементов для лабораторных печей сопротивления;
• формирование токопроводящих паст для толстоплёночной гибридной микроэлектроники;
• производство тиглей, лодочек и испарителей для выращивания монокристаллов и зонной плавки;
• изготовление электродов для электрохимических датчиков и систем хлорирования воды.

В авиакосмической отрасли порошок ПлРе-2 используется для создания жаростойких покрытий на лопатках турбин и камерах сгорания, работающих при температурах до 1200 C в окислительной среде. В стекольной промышленности из него изготавливают фильеры для вытягивания стекловолокна, устойчивые к воздействию расплавов силикатов.

Условия хранения и меры безопасности

Порошок ПлРе-2 хранят в герметично закрытой таре из полиэтилена или стекла при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 70 %. Материал не пожароопасен в компактном виде, однако мелкодисперсные фракции способны образовывать взвеси в воздухе, поэтому при работе с порошком требуется местная вытяжная вентиляция и использование респираторов класса FFP2. Не допускается контакт порошка с сильными окислителями и хлорсодержащими реагентами во избежание неконтролируемой реакции.

Вопросы и ответы