Legata di platino e iridio: materiale chiave nelle industrie mediche, aerospaziali e dei semiconduttori

L'iridio di platino è descritto nella maggior parte delle brevi introduzioni come platino con una piccola aggiunta di iridio, e questa frase rimuove l'unico numero di cui un acquirente ha bisogno..Determina la durezza, la resistenza alla corrosione, il modo di lavorare la lega e il prezzo.e la gamma che viene effettivamente venduta va dal pochi per cento al trenta per cento con un comportamento molto diverso ad ogni passo.

La stessa proprietà che rende la lega utile in tre settori è la ragione per cui il numero è importante.L'iridio è uno dei pochi metalli che aumenta la durezza del platino senza distruggerne la stabilità chimica, quindi una piccola aggiunta converte un metallo morbido e facilmente deformabile in un materiale temperato a molla che mantiene un bordo e resiste all'usura.Aggiungete di più e la durezza aumenta ulteriormente mentre la capacità di lavorare a freddo scende, fino a quando la lega deve essere lavorata a caldo e il rendimento del filo finito diventa il costo dominante.

Questa pagina descrive i passaggi di composizione che vengono effettivamente scambiati, quello che ognuno compra in un elettrodo medico, in un componente di accensione, e in una sonda di prova,e l'elevata limitazione di temperatura che la lega condivide con l'iridio puro e che nessun titolo della scheda di dati menziona.

La tabella indica le proprietà che cambiano con il contenuto di iridio, utilizzando i valori pubblicati per le composizioni comuni.perché un numero interpolato in una tabella dei materiali è peggio di un vuoto.

La densità aumenta con il contenuto di iridio e lo fa in modo monotono, da 21,45 per il platino puro a 21,69 a 30% di iridio.perché l'iridio è il più denso dei due metalli a 22E il passo di durezza dal platino puro al PtIr 10 è molto più grande del passo dal PtIr 10 al PtIr 20, motivo per cui la lega del 10% porta la maggior parte del lavoro medico e strumentale:cattura la maggior parte dei benefici di durezza rimanendo un materiale che può essere estratto, laminati e modellati con utensili normali.

L'intervallo di composizione che viene regolarmente fornito è più ristretto di quello tecnicamente possibile.con contenuti più elevati prodotti su ordinazione, e il consiglio pratico per un nuovo progetto è di iniziare al 10% e di aumentare solo quando una misurazione di usura o durezza mostra che il 10% non è sufficiente.

Un elettrodo di stimolazione deve fare tre cose contemporaneamente, deve passare carica nel tessuto senza corrodere, deve sopravvivere a milioni di cicli senza cambiare forma,e deve essere fabbricabile in una forma piccola e spesso complessaL'iridio di platino al 10% è la composizione che bilancia questi tre elementi, e le ragioni sono elettrochimiche e meccaniche e non commerciali.

La ragione elettrochimica è la larghezza della finestra in cui il metallo è passivo.e l'aggiunta di iridio migliora la resistenza alla corrosione sotto cicli ripetuti senza introdurre una fase che corrode selettivamenteLa ragione meccanica è che la lega del 10% è abbastanza dura da resistere alla deformazione durante il crimping e l'inserimento, e abbastanza duttile da essere trascinata in filo o formata in un anello senza crepe.

Da questi requisiti derivano tre forme di prodotto: un pacemaker o un elettrodo di neuromodulazione è di solito un filo, un anello o una punta lavorata con una barra.Un inserto di strumento chirurgico è una piccola parte lavorataTutti e tre sono ordinati dalla composizione, dalla forma e dalla condizione della superficie, e la condizione della superficie è importante perché un graffio su un elettrodo impiantato è un sito per la concentrazione di carica.

L'iridio di platino si trova negli elettrodi delle candele e nelle punte dell'accensione.in cui la lega resiste all'erosione dell'arco e mantiene un bordo affilato sotto ripetute scaricheNon è il materiale di una camera di combustione o di un ugello, che sono costruiti da leghe di nichel, leghe di rame,o compositi di carbonio a seconda della strategia di raffreddamento.

Tale distinzione è importante per l'acquirente perché le due richieste vanno a fornitori diversi.Una richiesta di camera di spinta è un componente strutturale di grandi dimensioni con esigenze termiche, e l'iridio di platino non è un candidato a qualsiasi prezzo.

La stessa logica si applica alla lista dei semiconduttori.in cui la sua durezza e la sua inertà chimica sono utilizzate su piccola scalaNon appare come materiale strutturale in una fabbrica di wafer,e una pagina che elenca la produzione di semiconduttori senza nominare la sonda o il crogiolo ha descritto un'industria e non un'applicazione.

L'iridio si ossida nell'aria ad alta temperatura fino a diventare un ossido volatile, e l'ossido lascia la superficie e non rimane su di essa come scaglia protettiva.La conseguenza per una parte di platino iridio è una lenta perdita di iridio dallo strato superficiale a temperature superiori a circa 1,000 °C in un'atmosfera ossidante, che modifica sia la composizione che le dimensioni di una sezione sottile.

Questo è il motivo per cui un elettrodo di platino iridio viene utilizzato in un'applicazione di accensione e non come elemento di forno, e il motivo per cui la lega è specificata per il vuoto, atmosfera inerte,o riducendo le condizioni quando è caldoIn aria a temperatura il metallo non fallisce per un meccanismo drammatico, diventa semplicemente più sottile e l'iridio che gli ha dato la durezza è la parte che lascia.

Ne derivano due conseguenze pratiche: un filo sottile o una fine punta di sonda in aria superiore a 1.000 °C dovrebbero essere trattati come materiali di consumo con una vita finita e non come componenti permanenti.E una parte che è stata in quel servizio dovrebbe essere controllata per peso e per dimensione e non per aspetto, perché la perdita è abbastanza uniforme da essere invisibile fino a quando la sezione non è andata.

Il lavoro con l'iridio di platino si indurisce rapidamente e la finestra di lavoro si restringe man mano che aumenta il contenuto di iridio.per trasformarlo in un bar.Il numero di passaggi tra i passaggi diminuisce con l'aumentare del contenuto di iridio, e nella parte superiore della gamma il materiale è difficile da disegnare.

La conseguenza commerciale è che il prezzo di una parte di platino iridio è determinato dal rendimento della via di lavorazione tanto quanto dal metallo stesso.Una specifica che richiede un diametro e una tolleranza difficili da disegnare comporta un costo che non ha nulla a che fare con il contenuto di iridio, e un acquirente che confronta due quotazioni per la stessa lega nominale può confrontare due rendimenti diversi.

Sei elementi determinano una quotazione dell'iridio di platino, e il primo è l'elemento che la maggior parte delle richieste lascia vago.

DLX fornisce iridio di platino a Changzhou, Jiangsu, come filo, tubo, anello, striscia e barra, nei gradi di iridio del 5, 10 e 15 per cento come standard e in contenuti più elevati su ordinazione.I moduli comprendono fili fini per elettrodi e sonde, tubo per le fasce di marcatura, anello per le parti dello strumento e filo di molla per i meccanismi di precisione.

Il materiale è fornito sulla base della composizione indicata nell'ordine, con un certificato EN 10204 3.1 su richiesta e il numero di calore tracciabile ai risultati delle prove.La domanda che decide una quotazione è il contenuto di iridio insieme alla forma, perché questi due elementi determinano il percorso di lavoro e il rendimento prima di discutere qualsiasi prezzo.

Di solito significa 10%, e talvolta 5 o 15%.Ma la differenza tra il 5 per cento e il 15 per cento è la differenza tra un filo facilmente tirato e un materiale che richiede un programma accuratoLa specifica deve indicare la percentuale e non l'aggettivo.

Perché cattura la maggior parte della durezza dell'iridio, pur rimanendo un materiale che può essere tirato e formato con utensili normali.mantiene la sua forma durante il crimping e inserimentoI contenuti di iridio più elevati sono sempre più difficili da lavorare, il che aumenta il costo di una parte che di solito è piccola.

È utilizzato in componenti di accensione come elettrodi di candela e punte di accensione, e non come materiale strutturale per una camera o un ugello.leghe di rameUna richiesta di hardware per motori di platino iridio è di solito una richiesta di un elettrodo.

Il platino ha una resistività circa sei volte superiore a quella del rame e l'aggiunta di iridio non la migliora.La lega è selezionata per la sua stabilità chimica, durezza e resistenza all'usura, e la conducibilità è una proprietà che è adeguata e non è il motivo della scelta.

L'iridio forma un ossido volatile che lascia la superficie invece di costruire una scala protettiva, quindi la lega perde lentamente l'iridio dallo strato superficiale.In una sezione sottile che si manifesta come una riduzione delle dimensioni e un cambiamento nella composizioneLa lega viene utilizzata calda nel vuoto, in gas inerti o in condizioni di riduzione, e una parte che si scalda in aria deve essere trattata come un consumabile.

L'iridio e' molto piu' costoso del platino, quindi il costo del metallo aumenta con la percentuale e la finestra di funzionamento si restringe con l'aumento dell'iridio.Quindi il numero di passaggi di disegno tra ricotti diminuisce e il rendimento del filo finito diminuisceIl secondo effetto è spesso più grande del primo per un filo sottile.

L'iridio di platino è una lega di platino la cui specifica è il suo contenuto di iridio.A 10%, è abbastanza duro da resistere all'usura e abbastanza duttile da essere trascinato nel filo e formato in anelli necessari per il lavoro medico e strumentaleA un livello superiore al 20% è resistente all'erosione dell'arco e all'usura ulteriore, a discapito di una finestra di lavoro che si restringe fino a quando il lavoro a caldo diventa l'unica via.

La lega perde l'iridio come ossido volatile nell'aria al di sopra di circa 1.000 °C, quindi una parte calda ha bisogno di vuoto, gas inerte o di una vita consumabile.E la sua conduttività è adeguata e non eccezionale., quindi un progetto che lo seleziona per prestazioni elettriche lo ha selezionato per la ragione sbagliata.

Dati pubblicati sulle proprietà delle leghe di platino-iridio, che forniscono una densità di 21,56 g/cm3 per il grado di iridio del 10%, 21,61 per il 20%, e 21,69 per il 30%, e un punto di fusione di circa800 °C per il grado del 10%.

Dati pubblicati da fornitori per il platino 90 iridio 10, con una durezza Brinell da 130 a 190, una resistenza alla trazione da 380 a 620 MPa, una densità di 21,56 g/cm3 e un punto di fusione di circa 1.800 °C.

Dati di riferimento pubblicati per il sistema dell'iridio di platino, che forniscono una durezza di Vickers di circa 56 per il platino puro, le composizioni comuni 90:10 e 70:30,e l'aumento della durezza che l'aggiunta di iridio produce.

Dati materiali pubblicati per l'iridio, che forniscono una densità di 22,56 g/cm3 e un punto di fusione di circa 2,446 °C, come base per l'andamento della densità nelle serie di leghe.

Studi pubblicati sull'ossidazione dell'iridio e delle leghe contenenti iridio, che riportano una perdita di peso per ossidazione nell'aria a 1,000 °C e identificando l'ossido volatile come il meccanismo attraverso il quale l'iridio lascia la superficie.

Dati pubblicati sulla pressione di vapore del platino, dell'iridio e del rodio nell'intervallo da 1.000 a 1.750 °C, come base per la dichiarazione delle perdite ad alta temperatura.

Documenti della famiglia ISO 5832 e ASTM F75 per materiali per impianti, come quadro generale entro il quale è qualificato un materiale per elettrodi medici,rilevando che un grado specifico di platino-iridio è qualificato dal fabbricante del dispositivo in base alla norma applicabile.

EN 10204, documenti di ispezione, per la definizione del certificato 3.1 come documento contenente i risultati effettivi delle prove e avallato dal rappresentante di ispezione indipendente del fabbricante.

I valori delle composizioni e delle proprietà sopra riportati sono valori pubblicati per i gradi indicati e non sono limiti di accettazione per un lotto consegnato.La durezza e le proprietà di trazione dipendono dalla quantità di lavoro a freddo e dal trattamento di ricotturaLa densità è una proprietà della composizione e viene utilizzata qui per mostrare la tendenza in tutta la serie.Il comportamento di ossidazione descritto si applica all'aria a temperatura, e la velocità dipende dalla temperatura, dal flusso di gas e dal rapporto superficie/volume del pezzo, quindi un'applicazione a caldo deve essere qualificata con una prova e non con un unico limite di temperatura.I tipi di platino iridio per uso medico sono qualificati dal fabbricante del dispositivo in base alla norma applicabile., e la fornitura di leghe non costituisce di per sé tale qualifica.Nessuna disposizione di questa pagina sostituisce una versione tecnica o la prova di qualificazione concordata tra acquirente e fornitore..