Промышленные тигли из иридия И99,8: характеристики и применение
Тигли промышленные из иридия И99,8 — металлургическая оснастка, изготовленная из металла платиновой группы с чистотой 99,8 %. Иридий относится к тугоплавким металлам с температурой плавления 2447 C и сохраняет механическую стабильность в окислительных и восстановительных средах до 2000–2200 C. Тигли из иридия И99,8 применяются в процессах, где контакт расплава с керамикой или графитом недопустим из-за загрязнения шихты.
Технические параметры иридиевых тиглей И99,8
Иридий И99,8 по ГОСТ 2312-78 (марка Ир 99,8) содержит не менее 99,8 % основного металла. Плотность — 22,56 г/см. Тигли изготавливают методами горячего прессования, плазменного напыления или сварки из листового иридия. Толщина стенки — 0,5–3,0 мм в зависимости от объёма. Рабочая температура в инертной атмосфере — до 2200 C, в вакууме — до 2000 C. В окислительной среде при температуре выше 600 C иридий образует летучий оксид IrO, что ограничивает применение без защитной атмосферы.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Чистота иридия | 99,8 | ГОСТ 2312-78 | % | марка Ир 99,8 |
| Температура плавления | 2447 | атмосферное давление | C | — |
| Макс. рабочая температура | 2200 | инертная атмосфера (Ar) | C | вакуум — до 2000 C |
| Плотность | 22,56 | 20 C | г/см | — |
| Толщина стенки | 0,5–3,0 | в зависимости от объёма | мм | — |
| Твёрдость по Виккерсу | 170–220 | 20 C | HV | отожжённый металл |
Области применения
- Выращивание монокристаллов оксидов (сапфир, YAG, GGG) методом Чохральского и Бриджмена в установках с индукционным нагревом.
- Плавка и литьё оксидных стёкол и люминофоров в высокотемпературных печах сопротивления и индукционных печах.
- Испарение металлов и оксидов в установках электронно-лучевого и термического напыления для микроэлектроники.
- Синтез тугоплавких соединений (оксиды редкоземельных элементов, сцинтилляционные кристаллы) в вакуумных и аргоновых камерах.
- Аналитическое оборудование: тигли для термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии при температурах выше 1600 C.
Эксплуатационные ограничения
Иридиевые тигли И99,8 непригодны для работы в воздушной среде выше 600 C без защитной атмосферы. При контакте с углеродом при температуре выше 1800 C образуются карбиды, вызывающие хрупкое разрушение. Совместимость с расплавами оксидов (AlO, YO, ZrO) — удовлетворительная при ограничении времени контакта. Рекомендуемая атмосфера — аргон особой чистоты (99,999 %) или вакуум не хуже 10 Па. Скорость нагрева не должна превышать 10 C/мин для предотвращения термического растрескивания стенок.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура тигля из иридия И99,8?
В инертной атмосфере — до 2200 C, в вакууме — до 2000 C. В окислительной среде без защитного газа — не выше 600 C из-за образования летучего оксида IrO.
Совместим ли иридиевый тигель с расплавом сапфира?
Да, тигли из иридия И99,8 применяются в установках Чохральского для выращивания монокристаллов сапфира при температуре 2050–2100 C в аргоновой среде. Контакт с расплавом AlO ограничен по времени.
Какой газ используется для защиты иридиевого тигля при высокотемпературной плавке?
Аргон особой чистоты (99,999 %) или вакуум не хуже 10 Па. Азот не рекомендуется из-за возможного образования нитридов при температурах выше 1400 C.
Какова толщина стенки стандартного тигля из иридия И99,8?
Толщина стенки варьируется от 0,5 до 3,0 мм в зависимости от объёма и условий эксплуатации. Для высокотемпературных процессов с интенсивным тепловым циклом применяют стенки 2,0–3,0 мм.
