Тигли металлические ПлЗл 95-5 — платиново-золотой сплав для высокотемпературных процессов
Тигли металлические ПлЗл 95-5 — лабораторная и промышленная оснастка, изготовленная из прецизионного сплава на основе платины с легирующим компонентом золота. Соотношение компонентов — 95 % Pt и 5 % Au по массе — определяет комплекс эксплуатационных характеристик, отличающих данный материал от чистой платины и других платиновых сплавов.
Введение золота в платиновую матрицу повышает механическую прочность и твёрдость изделия при сохранении высокой температуры плавления. Сплав ПлЗл 95-5 демонстрирует устойчивость к ползучести при длительных изотермических выдержках, что критично для многоцикловых процессов озоления и сплавления. Материал сохраняет коррозионную стойкость к расплавам щелочных карбонатов, боратов и фторидов при температурах до 1100–1200 C.
Технические характеристики сплава ПлЗл 95-5
Тигли из сплава ПлЗл 95-5 изготавливаются методом глубокой вытяжки из листового проката или штамповкой с последующей механической обработкой кромки. Геометрия изделий — цилиндрическая или коническая, с носиком для слива расплава либо без него. Толщина стенки варьируется в диапазоне 0,5–1,5 мм в зависимости от номинального объёма.
- Массовая доля платины — 95 0,5 %, золота — 5 0,5 %;
- Температура плавления сплава — 1760–1780 C;
- Рабочая температура длительной эксплуатации — до 1200 C;
- Плотность материала — 20,8 г/см;
- Твёрдость по Виккерсу после отжига — 60–80 HV.
Применение в аналитической химии и металлургии
Основная область использования тиглей ПлЗл 95-5 — гравиметрический анализ силикатных материалов, цемента, стекла, огнеупоров и геологических проб. Сплав устойчив к воздействию плавиковой кислоты и её смесей с серной кислотой при нагреве, что позволяет проводить разложение проб с последующим озолением фильтров без потери массы тигля.
В производстве оптического стекла и кварцевого стекла тигли ПлЗл 95-5 применяются для сплавления шихты с борсодержащими флюсами. В ювелирной промышленности оснастка используется при лигатурном сплавлении золотых и платиновых сплавов, где отсутствие взаимодействия с расплавом гарантирует сохранность химического состава продукта.
Преимущества перед чистой платиной
Легирование золотом снижает склонность к рекристаллизации и росту зерна при циклическом нагреве. Тигли ПлЗл 95-5 сохраняют геометрическую стабильность после 200–300 циклов озоления при 900–1000 C, тогда как чистая платина требует более частого отжига для восстановления пластичности. Поверхность сплава менее подвержена диффузионному насыщению кремнием и алюминием из разлагаемых проб, что уменьшает охрупчивание стенок.
| Объём, см | Высота, мм | Диаметр, мм | Масса, г | Толщина стенки, мм |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 25 | 22 | 12–14 | 0,5 |
| 25 | 35 | 30 | 25–28 | 0,6 |
| 50 | 45 | 38 | 45–50 | 0,8 |
Условия эксплуатации и обслуживание
Тигли ПлЗл 95-5 не предназначены для работы с расплавами металлов, образующих интерметаллиды с платиной — свинцом, цинком, оловом, висмутом. Контакт с восстановительными атмосферами (водород, угарный газ) при температурах выше 800 C приводит к охрупчиванию материала и не допускается. Нагрев оснастки следует проводить в окислительной среде электрических печей сопротивления или газовых горелок с избытком кислорода.
Очистка внутренней поверхности выполняется кипячением в разбавленной соляной кислоте (1:1) с последующей промывкой дистиллированной водой. Для удаления остатков боратов применяется кипячение в воде с добавлением фторида аммония. Периодический отжиг при 1000–1100 C в течение 15–20 минут восстанавливает пластичность и снимает наклёп, возникающий при механической деформации стенок.
Вопросы и ответы
Чем тигель ПлЗл 95-5 отличается от тигля из чистой платины?
Сплав ПлЗл 95-5 обладает более высокой твёрдостью и сопротивлением ползучести при длительных выдержках. Тигель меньше деформируется при циклическом нагреве и менее склонен к диффузионному охрупчиванию при контакте с кремнийсодержащими и алюмосодержащими пробами.
При какой температуре можно использовать тигель ПлЗл 95-5?
Длительная рабочая температура составляет до 1200 C. Кратковременный нагрев до 1400 C допустим при условии отсутствия механической нагрузки и восстановительной атмосферы. Температура плавления сплава — 1760–1780 C.
Какие реактивы недопустимы при работе с тиглем ПлЗл 95-5?
Запрещён контакт с расплавами свинца, цинка, олова, висмута и их соединениями, а также с царской водкой и хлорсодержащими окислителями при нагреве. Недопустимо использование в атмосфере водорода при температурах выше 800 C.
Как восстановить геометрию деформированного тигля?
Правка выполняется на оправке соответствующей формы после предварительного отжига при 1000–1100 C. Операцию проводит квалифицированный специалист с использованием инструмента, не оставляющего царапин на платиновой поверхности.
