Um tubo de platina-ródio é platina ligada com ródio e trefilada ou fabricada em uma seção oca. A adição de ródio eleva o ponto de fusão, enrijece o metal e mantém a superfície estável no ar a temperaturas onde a maioria dos metais já está reagindo. A forma de tubo é escolhida quando o material precisa manter uma forma naquela temperatura, com o processo de um lado da parede e a atmosfera do forno do outro.
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Observe o que essa descrição não diz. É a mesma liga que é trefilada em fio, e a seção oca é a única coisa que mudou. Essa única diferença move o material para um conjunto diferente de decisões, e essas decisões são sobre o que o resto desta página trata.
Os produtos que a DLX lista nesta família são platina pura, platina-irídio e platina-ródio, nas composições abaixo. O ponto de fusão e a densidade são os valores publicados para esta linha de produtos.
| Material | Ponto de fusão | Densidade |
|---|---|---|
| Pt Pura (99,99 %) | 1.772 °C | 21,45 g/cm³ |
| Pt-Rh 5 % | 1.830 °C | 20,70 g/cm³ |
| Pt-Rh 10 % | 1.860 °C | 19,80 g/cm³ |
| Pt-Ir 5 % | 1.790 °C | 21,49 g/cm³ |
| Pt-Ir 10 % | 1.800 °C | 21,53 g/cm³ |
| Pt-Ir 20 % | 1.840 °C | 21,81 g/cm³ |
| Pt-Ir 25 % | 1.840 °C | 21,70 g/cm³ |
| Pt-Ir 30 % | 1.850 °C | 22,15 g/cm³ |
| Rh Pura (99,99 %) | 1.963 °C | 12,44 g/cm³ |
Duas adições fazem trabalhos diferentes, e a linha é dividida entre elas por esse motivo. O irídio mantém a densidade e endurece o metal, que é para o que uma pequena peça que não deve deformar é comprada. O ródio eleva o ponto de fusão e é a adição usada onde a peça precisa funcionar no topo da linha, que é por que a classe de 10% de ródio é aquela em torno da qual este produto é construído.
O peso da liga vale a pena notar antes de qualquer outra coisa. A aproximadamente 20 g/cm³, um tubo tem cerca de duas vezes a densidade de um tubo de aço inoxidável de mesmas dimensões, então uma lista de materiais escrita por volume subestimará o metal necessário por um fator de cerca de dois.
A platina-ródio é comprada pela estabilidade em temperatura, não pela condução. Dados publicados para a liga de 10% de ródio fornecem uma condutividade térmica de 38 W/m·K a 23 °C, que é um valor baixo para um metal. A mesma liga conduz eletricidade com uma resistividade de 18,4 a 19,2 µΩ·cm, que é alta em comparação com o cobre.
Descrever o material como um excelente condutor de calor ou eletricidade inverte a razão para usá-lo. O que ele realmente oferece é inércia química e estabilidade da saída termelétrica ao longo de longos períodos em alta temperatura, e essas são as propriedades que importam nas funções para as quais é comprado.
| Propriedade | Valor publicado para Pt-Rh 10 % |
|---|---|
| Condutividade térmica a 23 °C | 38 W/m·K |
| Resistividade elétrica | 18,4 a 19,2 µΩ·cm |
| Densidade | 19,97 g/cm³ |
| Faixa de fusão | 1.830 a 1.855 °C |
| Resistência à tração | 320 a 620 MPa |
| Alongamento na ruptura | abaixo de 35 % |
| Dureza, Brinell | 90 a 165 |
| Coeficiente de temperatura | 0,0017 K-1 |
A mesma liga é fornecida como fio, e os dois não são intercambiáveis. Um fio é comprado por diâmetro e comprimento. Um tubo é comprado por diâmetro externo, espessura da parede, comprimento e retilinidade, e a parede é o que o separa de um fio da mesma liga.
| Dimensão | O que decide |
|---|---|
| Diâmetro externo | Se o tubo se encaixa no acessório, no furo ou na cabeça de proteção em que está entrando |
| Espessura da parede | A queda de temperatura através da parede e quanto tempo o tubo dura antes que a parede seja consumida |
| Diâmetro interno | O que passa por ele e se o tubo é um conduto ou uma bainha |
| Comprimento | Se o tubo é um componente curto ou uma bainha de proteção de comprimento total |
| Retilinidade | Se o tubo pode ser selado ou encaixado em um furo sem ser endireitado, o que o endurece |
| Concentricidade da parede | A resistência da peça acabada, pois uma parede descentralizada é uma parede fina de um lado |
| Forma de fornecimento | Comprimentos retos ou enrolados, o que decorre do diâmetro e da liga |
O tubo tem duas superfícies e ambas estão em serviço. Em uma bainha de proteção, o exterior fica voltado para a atmosfera do forno e o interior abriga o termopar e seu isolamento. Em um componente de fusão de vidro, o interior carrega a massa fundida e o exterior é aquecido. Essa é a diferença de um fio ou uma barra, onde apenas o exterior é exposto, e é a razão pela qual a espessura da parede aparece na linha do pedido como uma propriedade, não simplesmente como uma dimensão.
| Item | Valor ou requisito | Onde é confirmado |
|---|---|---|
| Material | Platina pura, platina-irídio ou platina-ródio, com o teor de ródio ou irídio | A análise do lote, no documento de inspeção |
| Classe de metal refinado | ASTM B561 cobre platina refinada nas classes 99.95 e 99.99, e ASTM B616 cobre ródio refinado | O certificado do metal de entrada |
| Material de grau termopar | ASTM E1159 cobre materiais de termopar em ligas de platina-ródio e platina, e estabelece o teor de ródio da classe 10% em 10,00 ± 0,05 % | A análise, onde o tubo é comprado como material de termopar |
| Diâmetro externo, parede, comprimento | Por desenho, cotado contra a tolerância entregue | Registro de inspeção do lote |
| Têmpera ou dureza | Conforme fornecido, pois a conformação endurece a liga | Resultado mecânico no documento de inspeção |
| Documento de inspeção | EN 10204 3.1 | Emitido com o lote |
As dimensões publicadas para este produto no site da DLX são um diâmetro externo de 0,2 mm a 20 mm e uma espessura de parede de 0,015 mm a 2 mm, a partir de 10 mm de comprimento e conforme desenho. Acima disso, não há figura de catálogo para citar: a análise e os resultados mecânicos são confirmados no documento de inspeção do lote de onde o material veio, que é a mesma posição de qualquer outro produto desta família sem dados de catálogo.
As aplicações se dividem em dois grupos, e a divisão segue a escolha da liga, não o nome do produto.
| Aplicação | Forma que o material assume | Por que platina-ródio |
|---|---|---|
| Bocais de fibra de vidro | Uma placa perfurada com muitos tubos pequenos, mantida em temperatura enquanto o vidro fundido é puxado através dela | A liga mantém sua forma e resiste à massa fundida na temperatura em que o vidro precisa ser mantido |
| Bobinas de fornos de alta temperatura e elementos de aquecimento | Fio e fita, na mesma atmosfera do tubo | Estabilidade da resistência a temperaturas acima de 1.800 °C |
| Crisóis e equipamentos de fusão para metais preciosos e vidro | Recipientes abertos e tubos | Inércia em relação à massa fundida, sem contaminação da carga |
| Proteção de termopar e equipamentos de laboratório | Tubo usado como bainha ou componente | Inércia no ar em alta temperatura |
| Faixas de marcação radiopaca, anéis eletrodos, dispositivos de ritmo cardíaco e cateteres | Pequenas peças usinadas ou trefiladas | A extremidade de metal precioso desta linha, onde a radiopacidade e a biocompatibilidade são o requisito |
A última linha merece uma nota, pois é a linha nesta lista de produtos que parece pertencer a um produto diferente. A listagem para o tubo de Pt-Rh nomeia marcação radiopaca, anéis eletrodos, dispositivos de gerenciamento de ritmo cardíaco e cateteres como suas aplicações, enquanto o título do produto nomeia equipamentos de laboratório e produção de termopares. Ambos são usos reais da família, mas as peças médicas são a extremidade platina-irídio da linha, onde a densidade e a dureza são o ponto, e as classes de ródio são a extremidade de alta temperatura. Um comprador que precisa de uma banda marcadora e um comprador que precisa de uma bainha de forno não devem ler a mesma linha, e as duas consultas são cotadas separadamente.
A liga é inerte em relação a muitos ambientes até que um contaminante específico esteja presente, e a falha que se segue é silenciosa.
| Contaminante ou condição | O que acontece | O que fazer a respeito |
|---|---|---|
| Silício, fósforo, enxofre e arsênico, incluindo seus vapores de isolantes e refratários | Eles se ligam à platina e a tornam quebradiça; a peça pode falhar na linha de grão muito antes de o ponto de fusão ser atingido | Mantenha o tubo longe desses materiais e procure aconselhamento antes de inseri-lo em um forno existente, em vez de assumir que a classificação de temperatura o resolve |
| Uma atmosfera redutora ou carbono em temperatura | A reação superficial muda e a saída termelétrica se afasta da curva original | Confirme a atmosfera, pois o mesmo tubo que funciona no ar pode não manter sua leitura em um gás redutor |
| Impurezas vestigiais captadas de isolantes | A saída de EMF flutua, o que se manifesta como um erro de medição, sem nada visivelmente danificado | O Tipo B tem platina-ródio em ambas as pernas, portanto é menos sensível à captação de impurezas vestigiais do que os Tipos R ou S, que é uma das razões pelas quais é escolhido em fornos contaminados |
| Trabalho mecânico em serviço, incluindo endireitamento | A liga endurece com o trabalho e a peça se torna menos tolerante a novas conformações | Peça o comprimento e a retilinidade para que não seja necessário endireitar no local |
| Vapor de um processo vizinho | A contaminação não precisa vir de dentro do forno | Verifique o que mais está na mesma câmara antes que o tubo seja comprometido |
Quando o tubo é comprado como material de termopar, a escolha da liga corresponde às designações de letras, e o mapeamento é fixo pelos padrões.
| Tipo | Perna positiva | Perna negativa | Nota |
|---|---|---|---|
| Tipo S | Pt-Rh 10 % | Platina pura | A classe de 10% de ródio nesta listagem |
| Tipo R | Pt-Rh 13 % | Platina pura | Um teor de ródio diferente da classe listada acima |
| Tipo B | Pt-Rh 30 % | Pt-Rh 6 % | Ambas as pernas são ligas de platina-ródio, razão pela qual tolera fornos contaminados melhor do que os outros dois |
Dois grupos de funções. Na indústria, é usado onde uma forma precisa se manter em alta temperatura no ar: bocais de fibra de vidro, bobinas e suportes de forno, crisóis e equipamentos de fusão, e bainhas de proteção de termopar. Em dispositivos médicos, a mesma família fornece pequenos componentes como bandas marcadoras radiopacas, anéis eletrodos e peças de cateter, que ficam na extremidade platina-irídio da linha.
Para elevar o ponto de fusão e manter a superfície estável no ar em alta temperatura. A faixa de fusão publicada para a liga de 10% de ródio é de 1.830 a 1.855 °C, contra 1.772 °C para platina pura. O ródio também estabiliza a saída termelétrica ao longo de longos períodos, razão pela qual a liga é a escolha padrão para termopares usados como instrumentos de referência.
Não, e este é o ponto mais frequentemente relatado incorretamente. A condutividade térmica publicada da liga de 10% de ródio é de 38 W/m·K a 23 °C, que é um valor baixo para um metal, e sua resistividade é maior que a do cobre. A liga é escolhida pela inércia e estabilidade em temperatura, não pela condução.
Este produto é listado de 0,2 mm a 20 mm de diâmetro externo com uma parede de 0,015 mm a 2 mm, cortado a partir de 10 mm de comprimento e fornecido conforme desenho. Como a espessura da parede define a vida útil da peça e o diâmetro externo define o ajuste, ambos devem estar na consulta, não apenas um deles.
No documento de inspeção emitido com o lote. A ASTM B561 cobre platina refinada nas classes 99.95 e 99.99 e a ASTM B616 cobre ródio refinado, portanto o metal de entrada é certificado antes da fabricação da liga, e a ASTM E1159 estabelece o teor de ródio da classe 10% em 10,00 ± 0,05 % onde o tubo é comprado como material de termopar. O documento é emitido no formato EN 10204 3.1.
Não. O Tipo S opera com 10% de ródio e o Tipo R com 13%, e os padrões definem cada um. Um tubo encomendado para uma junção Tipo R e fornecido de acordo com a classe 10% não produzirá a saída esperada pelo instrumento, e o erro aparece como um desvio de calibração, sem nada visivelmente quebrado, razão pela qual o número do tipo pertence ao pedido junto com a liga.
O tubo de platina-ródio é uma forma de alta temperatura da platina, e as duas decisões que o moldam são o elemento de liga e a parede. O ródio eleva o ponto de fusão e estabiliza a saída; o irídio eleva a densidade e a dureza para peças pequenas. Em comparação com o fio, o tubo adiciona um diâmetro externo, uma parede, um comprimento e uma retilinidade, e a parede é o que define a duração da peça. O que o material oferece é inércia e estabilidade, não condutividade, e seu limite é a contaminação, não a temperatura.
Desde 2002, a fábrica em Changzhou, Jiangsu, fabrica produtos de níquel e ligas de níquel, e esta linha é produzida juntamente com eles em uma fábrica de 12.000 m² trabalhando com ISO 9001 com auditorias SGS. Tubos de platina pura, platina-irídio e platina-ródio estão disponíveis de 0,2 mm a 20 mm de diâmetro externo: envie a liga, o diâmetro externo, a parede e a aplicação para uma cotação confirmada.
Os valores de propriedade acima são valores publicados para as ligas nomeadas e não são limites de aceitação. Um lote de platina-ródio é aceito de acordo com a liga, dimensões e têmpera encomendadas, e os resultados de análise e mecânicos são confirmados no documento de inspeção do lote de onde o material veio.