Проволока из платины ГОСТ 21007-75: технические характеристики и применение
Проволока из платины по ГОСТ 21007-75 — это холоднотянутый металлопрокат круглого сечения, изготовленный из аффинированной платины марок Пл0, Пл1, Пл2 и Пл3. Стандарт регламентирует диаметр от 0,02 до 5,0 мм, предельные отклонения по диаметру, состояние поставки (мягкое, твёрдое), а также механические и физические свойства. Платина относится к благородным металлам с плотностью 21,45 г/см, температурой плавления 1768 C и удельным электрическим сопротивлением 0,105 Оммм/м. Именно эти параметры определяют области применения проволоки: термопары, катализаторы, электротехника, лабораторная оснастка.
Марки и химический состав
ГОСТ 21007-75 устанавливает четыре марки платины, различающиеся содержанием примесей. Суммарная доля примесей нормируется от 0,005 % (Пл0) до 0,1 % (Пл3). Примеси — железо, кремний, алюминий, кальций, магний, медь, свинец, олово, цинк, сурьма, мышьяк, висмут, серебро, золото, палладий, родий, иридий, рутений, осмий. Для каждой марки установлены отдельные пределы по каждому элементу.
- Пл0 — сумма примесей не более 0,005 %, применяется в эталонных термопарах и прецизионных резисторах.
- Пл1 — сумма примесей не более 0,02 %, используется в лабораторных тиглях, электродах, катализаторах.
- Пл2 — сумма примесей не более 0,05 %, идёт на термопары ТПП, контакты, токоподводы.
- Пл3 — сумма примесей не более 0,1 %, применяется в стекловаренных сосудах, электродах для агрессивных сред.
Сортамент и механические свойства
Проволока поставляется в мягком (отожжённом) и твёрдом (нагартованном) состоянии. Диаметр от 0,02 до 0,5 мм изготавливают в мягком состоянии, от 0,5 до 5,0 мм — в мягком и твёрдом. Временное сопротивление разрыву для мягкой проволоки диаметром 0,5 мм составляет 180–220 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Для твёрдой проволоки того же диаметра временное сопротивление — 350–450 МПа, удлинение — не менее 1,5 %. С увеличением диаметра прочностные характеристики снижаются, пластичность возрастает.
| Диаметр, мм | Состояние | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Масса 1000 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 0,05 | мягкое | 200–240 | 20 | 0,042 |
| 0,2 | мягкое | 190–230 | 25 | 0,674 |
| 0,5 | твёрдое | 350–450 | 1,5 | 4,21 |
| 1,0 | мягкое | 170–210 | 30 | 16,85 |
| 3,0 | твёрдое | 300–380 | 2,0 | 151,6 |
Области применения
Проволока из платины ГОСТ 21007-75 востребована в тех отраслях, где требуются химическая инертность, стабильность термо-ЭДС и высокая температура эксплуатации. В металлургии из неё изготавливают токоподводы для установок электрошлакового переплава и зондов для измерения температуры расплавов. В химической промышленности — сетки и спирали катализаторов окисления аммиака в производстве азотной кислоты. В электронике — контакты реле, токосъёмники, элементы резисторов. В лабораторной практике — держатели тиглей, электроды для электрохимического анализа, обмотки печей сопротивления.
- Термопары ТПП (платина-родий/платина) для печей цементации, обжига и стекловарения.
- Катализаторные сетки в агрегатах синтеза азотной кислоты под давлением 0,7–1,0 МПа.
- Электроды для электролиза в производстве хлора и каустической соды.
- Токоподводы вакуумных печей и установок зонной плавки.
- Датчики температуры в газотурбинных установках и авиадвигателях.
Условия эксплуатации и ограничения
Платиновая проволока сохраняет работоспособность в окислительных средах до 1400 C, в восстановительных — до 1000 C. При температуре выше 1200 C наблюдается интенсивное испарение платины в вакууме. В присутствии фосфора, серы, кремния и углерода при высоких температурах образуются хрупкие эвтектики, что ограничивает применение в контакте с этими элементами. Проволока не взаимодействует с соляной и серной кислотами, но растворяется в царской водке и расплавах щелочных металлов.
Вопросы и ответы
Какие марки платины регламентирует ГОСТ 21007-75?
Стандарт устанавливает марки Пл0, Пл1, Пл2 и Пл3 с суммарным содержанием примесей от 0,005 % до 0,1 % соответственно.
Какой диаметр проволоки доступен по ГОСТ 21007-75?
Диапазон диаметров — от 0,02 до 5,0 мм. Проволока диаметром до 0,5 мм поставляется в мягком состоянии, свыше 0,5 мм — в мягком и твёрдом.
Для чего применяется платиновая проволока в термопарах?
Проволока из платины марок Пл2 и Пл3 служит электродом термопар ТПП, обеспечивая стабильную термо-ЭДС в диапазоне 0–1400 C.
Какие среды разрушают платиновую проволоку?
Царская водка, расплавы щелочных металлов, а также контакт с фосфором, серой и кремнием при температурах выше 800 C вызывают коррозию или хрупкое разрушение.
