Проволока из палладия ПдИ-18: характеристики, применение и сортамент
ПдИ-18 — палладий-иридиевый сплав, содержащий 18 % иридия и 82 % палладия. Проволока из данного сплава выпускается в виде тянутого круглого профиля диаметром от 0,1 до 5,0 мм в мягком (отожжённом) и твёрдом (нагартованном) состояниях. Сплав относится к системе непрерывных твёрдых растворов Pd–Ir и сохраняет однофазную гранецентрированную кубическую решётку во всём диапазоне составов. Введение иридия повышает температуру плавления до 1550–1600 C, увеличивает удельное электрическое сопротивление до 0,22–0,25 мкОмм и существенно снижает скорость испарения палладия при высокотемпературной эксплуатации на воздухе.
Технические параметры проволоки ПдИ-18
| Параметр | Значение | Условия измерения | Состояние | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр | 0,1–5,0 мм | ГОСТ 7229 | мягкое / твёрдое | допуск 2 % |
| Плотность | 12,1 г/см | 20 C | любое | расчёт по составу |
| Температура плавления | 1550–1600 C | атмосфера аргона | — | зависит от содержания Ir |
| Удельное сопротивление | 0,22–0,25 мкОмм | 20 C | мягкое | рост при нагартовке до 8 % |
| Предел прочности | 350–550 МПа | растяжение | мягкое | зависит от диаметра |
| Относительное удлинение | 15–30 % | растяжение | мягкое | после отжига 900 C |
Состав и структура сплава ПдИ-18
Содержание иридия — 17,5–18,5 % по массе; остальное — палладий. Примеси нормируются: железо — не более 0,02 %, кремний — не более 0,01 %, алюминий — не более 0,005 %. Суммарное содержание примесей не превышает 0,1 %. Иридий образует с палладием твёрдый раствор замещения без промежуточных фаз, что обеспечивает стабильность механических свойств после длительных термоциклов. Микроструктура — равноосные зерна размером 20–50 мкм после рекристаллизационного отжига при 900–1000 C в вакууме или инертной среде.
Ключевые свойства проволоки ПдИ-18
- Жаростойкость: работоспособность на воздухе до 900 C без образования летучего оксида палладия.
- Коррозионная стойкость: устойчивость к кипящим минеральным кислотам, расплавам стекла и фторидным солям.
- Каталитическая активность: сохранение поверхности при работе в реакторах окисления и гидрирования.
- Стабильность электросопротивления: дрейф не более 0,5 % после 1000 ч при 600 C.
- Технологичность: возможность контактной сварки, пайки твёрдыми припоями и волочения до 0,1 мм.
Области применения
- Термопары типа ПдИ-18/Пд для измерения температур до 1600 C в металлургических печах и стекловаренных ваннах.
- Катализаторные сетки и проволочные элементы в реакторах синтеза азотной кислоты (агрегаты АК-72).
- Токоподводы и контакты в высокотемпературных датчиках авиационных двигателей и газотурбинных установок.
- Электроды для электрохимической обработки в агрессивных средах (хлоридные и фторидные расплавы).
- Медицинские имплантаты и электроды нейростимуляторов, работающие в контакте с биологическими жидкостями.
- Лабораторная оснастка: тигли, держатели образцов, токовводы в установках высокотемпературного отжига.
Сортамент и нормативная база
Проволока поставляется в бухтах массой до 500 г или на катушках, в мягком или нагартованном состоянии. Диаметр контролируется микрометром с погрешностью 0,005 мм. Поверхность — светлая, без следов окалины и смазки. Соответствие подтверждается сертификатом качества с указанием химического анализа и механических испытаний. Для термопарных пар проволока калибруется по термо-ЭДС в паре с платиной.
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание иридия допускается в сплаве ПдИ-18?
Верхняя граница — 18,5 % по массе. Превышение приводит к росту твёрдости и затрудняет волочение проволоки малых диаметров.
При какой температуре можно эксплуатировать проволоку ПдИ-18 на воздухе?
Длительно — до 900 C. Кратковременно — до 1200 C в инертной среде или вакууме без потери механических свойств.
Чем отличается мягкая проволока от твёрдой?
Мягкая проходит рекристаллизационный отжиг при 900–1000 C, имеет удлинение 15–30 % и предел прочности 350–550 МПа. Твёрдая — нагартованная, с прочностью до 900 МПа и удлинением 2–5 %.
Применяется ли ПдИ-18 в термопарах?
Да, в паре с чистым палладием или платиной для измерения температур до 1600 C. Термо-ЭДС пары ПдИ-18/Пд при 1000 C составляет около 15 мВ.
