Ein Platin-Rhodium-Rohr ist mit Rhodium legiertes Platin, das zu einem Hohlprofil gezogen oder gefertigt wird. Die Zugabe von Rhodium erhöht den Schmelzpunkt, versteift das Metall und hält die Oberfläche bei Temperaturen, bei denen die meisten Metalle bereits reagieren, an der Luft stabil. Die Rohrform wird gewählt, wenn das Material bei dieser Temperatur eine Form beibehalten muss, wobei der Prozess auf einer Seite der Wand und die Ofenatmosphäre auf der anderen Seite stattfindet.
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Beachten Sie, was diese Beschreibung nicht sagt. Es handelt sich um die gleiche Legierung, die zu Draht gezogen wird, und das Hohlprofil ist das Einzige, was sich geändert hat. Dieser einzige Unterschied verschiebt das Material in einen anderen Satz von Entscheidungen, und um diese Entscheidungen geht es auf der restlichen Seite.
Die von DLX in dieser Familie aufgeführten Produkte sind reines Platin, Platin-Iridium und Platin-Rhodium in den unten aufgeführten Zusammensetzungen. Der Schmelzpunkt und die Dichte sind die für diese Produktpalette veröffentlichten Werte.
| Material | Schmelzpunkt | Dichte |
|---|---|---|
| Reines Pt (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 |
| Reines Rh (99,99 %) | 1.963 °C | 12,44 g/cm³ |
Zwei Zusätze erfüllen unterschiedliche Aufgaben, und die Palette ist aus diesem Grund zwischen ihnen aufgeteilt. Iridium hält die Dichte hoch und härtet das Metall, wofür ein kleines Teil, das sich nicht verformen darf, gekauft wird. Rhodium erhöht den Schmelzpunkt und ist die Zugabe, die verwendet wird, wenn das Teil am oberen Ende des Bereichs funktionieren muss, weshalb die Rhodiumgüte von 10 % diejenige ist, auf der dieses Produkt aufgebaut ist.
Das Gewicht der Legierung ist vor allem anderen erwähnenswert. Bei etwa 20 g/cm³ ist ein Rohr etwa doppelt so dicht wie ein Edelstahlrohr gleicher Abmessungen, sodass eine nach Volumen erstellte Materialliste das benötigte Metall um etwa den Faktor zwei unterschätzt.
Platin-Rhodium wird wegen seiner Stabilität bei Temperatur gekauft, nicht wegen seiner Leitfähigkeit. Veröffentlichte Daten für die 10 % Rhodiumlegierung ergeben eine Wärmeleitfähigkeit von 38 W/m·K bei 23 °C, was für ein Metall ein niedriger Wert ist. Die gleiche Legierung leitet Strom mit einem spezifischen Widerstand von 18,4 bis 19,2 µΩ·cm, was im Vergleich zu Kupfer hoch ist.
Die Beschreibung des Materials als ausgezeichneter Wärme- oder Stromleiter kehrt den Verwendungszweck um. Was es tatsächlich bietet, ist chemische Inertheit und Stabilität der thermoelektrischen Leistung über lange Zeiträume bei hoher Temperatur, und das sind die Eigenschaften, die bei den Aufgaben, für die es gekauft wird, wichtig sind.
| Eigenschaft | Veröffentlichter Wert für Pt-Rh 10 % |
|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C | 38 W/m·K |
| Elektrischer Widerstand | 18,4 bis 19,2 µΩ·cm |
| Dichte | 19,97 g/cm³ |
| Schmelzbereich | 1.830 bis 1.855 °C |
| Zugfestigkeit | 320 bis 620 MPa |
| Bruchdehnung | unter 35 % |
| Härte, Brinell | 90 bis 165 |
| Temperaturkoeffizient | 0,0017 K-1 |
Die gleiche Legierung wird als Draht geliefert, und die beiden sind nicht austauschbar. Ein Draht wird nach Durchmesser und Länge gekauft. Ein Rohr wird nach Außendurchmesser, Wandstärke, Länge und Geradheit gekauft, und die Wand ist das, was es von einem Draht aus der gleichen Legierung unterscheidet.
| Abmessung | Was es bestimmt |
|---|---|
| Außendurchmesser | Ob das Rohr in die zugehörige Armatur, die Bohrung oder den Schutztopf passt |
| Wandstärke | Der Temperaturabfall durch die Wand und wie lange das Rohr hält, bevor die Wand verbraucht ist |
| Innendurchmesser | Was hindurchgeht und ob das Rohr eine Leitung oder eine Hülle ist |
| Länge | Ob das Rohr eine kurze Komponente oder eine vollständige Schutzhülle ist |
| Geradheit | Ob das Rohr abgedichtet oder in eine Bohrung eingeführt werden kann, ohne gerichtet zu werden, was es kaltverfestigt |
| Konzentrizität der Wand | Die Festigkeit des fertigen Teils, da eine außermittige Wand auf einer Seite eine dünne Wand ist |
| Lieferform | Gerade Längen oder aufgerollt, was sich aus dem Durchmesser und der Legierung ergibt |
Das Rohr hat zwei Oberflächen und beide sind im Einsatz. An einer Schutzhülle ist die Außenseite dem Ofen gegenüber und die Innenseite hält den Thermoelement und seine Isolierung. An einer Glas-Schmelzkomponente trägt die Innenseite die Schmelze und die Außenseite wird erhitzt. Das ist der Unterschied zu einem Draht oder einer Stange, bei denen nur die Außenseite exponiert ist, und der Grund, warum die Wandstärke auf der Bestellzeile als Eigenschaft und nicht nur als Abmessung erscheint.
| Artikel | Wert oder Anforderung | Wo es bestätigt wird |
|---|---|---|
| Material | Reines Platin, Platin-Iridium oder Platin-Rhodium, mit dem Rhodium- oder Iridiumgehalt | Die Analyse der Charge, auf dem Inspektionsdokument |
| Raffiniertes Metallgüte | ASTM B561 deckt raffiniertes Platin in den Güten 99.95 und 99.99 ab, und ASTM B616 deckt raffiniertes Rhodium ab | Das Zertifikat für das eingesetzte Metall |
| Thermoelement-Material | ASTM E1159 deckt Thermoelement-Materialien in Platin-Rhodium-Legierungen und Platin ab und legt den Rhodiumgehalt der 10 %-Güte auf 10,00 ± 0,05 % fest | Die Analyse, wenn das Rohr als Thermoelement-Material gekauft wird |
| Außendurchmesser, Wand, Länge | Gemäß Zeichnung, angegeben gegen die gelieferte Toleranz | Inspektionsprotokoll für die Charge |
| Temper oder Härte | Wie geliefert, da die Formgebung die Legierung kaltverfestigt | Mechanisches Ergebnis auf dem Inspektionsdokument |
| Inspektionsdokument | EN 10204 3.1 | Mit der Charge ausgestellt |
Die für dieses Produkt auf der DLX-Website veröffentlichten Abmessungen reichen von 0,2 mm bis 20 mm Außendurchmesser und einer Wandstärke von 0,015 mm bis 2 mm, ab 10 mm Länge aufwärts und nach Zeichnung. Darüber hinaus gibt es keine Katalogangabe: die Analyse und die mechanischen Ergebnisse werden auf dem Inspektionsdokument für die Charge, aus der das Material stammt, bestätigt, was die gleiche Position wie bei jedem anderen Produkt dieser Familie ohne Katalogdaten ist.
Die Anwendungen fallen in zwei Gruppen, und die Aufteilung folgt der Wahl der Legierung, nicht dem Produktnamen.
| Anwendung | Form, die das Material annimmt | Warum Platin-Rhodium |
|---|---|---|
| Glasfaserbuchsen | Eine Platte mit vielen kleinen Röhren, die bei Temperatur gehalten wird, während geschmolzenes Glas hindurchgezogen wird | Die Legierung behält ihre Form und widersteht der Schmelze bei der Temperatur, bei der das Glas gehalten werden muss |
| Hochtemperatur-Ofenwicklungen und Heizelemente | Draht und Band, in der gleichen Atmosphäre wie das Rohr | Stabilität des Widerstands bei Temperaturen über 1.800 °C |
| Tiegel und Schmelzausrüstung für Edelmetalle und Glas | Offene Gefäße und Rohre | Inertheit gegenüber der Schmelze, ohne Kontamination der Charge |
| Thermoelement-Schutz und Laborgeräte | Rohr als Hülle oder Komponente verwendet | Inertheit an der Luft bei hoher Temperatur |
| Radiopake Markierungsbänder, Ringelektroden, Herzrhythmusgeräte und Katheter | Kleine bearbeitete oder gezogene Komponenten | Das Edelmetall-Ende dieses Bereichs, wo Radiopazität und Körperverträglichkeit die Anforderung sind |
Die letzte Zeile verdient eine Anmerkung, da sie die Zeile in dieser Produktliste ist, die so aussieht, als gehöre sie zu einem anderen Produkt. Die Auflistung für das Pt-Rh-Rohr nennt radiopake Markierungen, Ringelektroden, Herzrhythmusmanagementgeräte und Katheter als Anwendungen, während der Produkttitel Laborgeräte und Thermoelementproduktion nennt. Beides sind reale Verwendungen der Familie, aber die medizinischen Teile sind das Platin-Iridium-Ende des Bereichs, wo die Dichte und die Härte entscheidend sind, und die Rhodiumgüten sind das Hochtemperatur-Ende. Ein Käufer, der ein Markierungsband benötigt, und ein Käufer, der eine Ofenhülle benötigt, sollten nicht dieselbe Zeile lesen, und die beiden Anfragen werden separat angeboten.
Die Legierung ist gegenüber vielen Umgebungen inert, bis ein bestimmtes Kontaminationsmittel vorhanden ist, und der daraus resultierende Ausfall ist lautlos.
| Kontaminationsmittel oder Bedingung | Was passiert | Was ist dagegen zu tun |
|---|---|---|
| Silizium, Phosphor, Schwefel und Arsen, einschließlich ihrer Dämpfe aus Isolatoren und feuerfesten Materialien | Sie legieren sich in das Platin ein und verspröden es; das Teil kann an der Korngrenze versagen, lange bevor der Schmelzpunkt erreicht ist | Halten Sie das Rohr von diesen Materialien fern und holen Sie Rat ein, bevor Sie es in einen bestehenden Ofen einsetzen, anstatt anzunehmen, dass die Temperaturangabe ausreicht |
| Eine reduzierende Atmosphäre oder Kohlenstoff bei Temperatur | Die Oberflächenreaktion ändert sich und die thermoelektrische Leistung weicht von der ursprünglichen Kurve ab | Bestätigen Sie die Atmosphäre, da das gleiche Rohr, das an der Luft funktioniert, möglicherweise nicht seine Anzeige in einem reduzierenden Gas hält |
| Spurenverunreinigungen, die von Isolatoren aufgenommen werden | Die EMK-Leistung driftet, was sich als Messfehler zeigt, ohne sichtbare Schäden | Typ B hat Platin-Rhodium an beiden Schenkeln, daher ist er weniger empfindlich gegenüber der Aufnahme von Spurenverunreinigungen als Typ R oder Typ S, was einer der Gründe ist, warum er in kontaminierten Öfen gewählt wird |
| Mechanische Bearbeitung im Einsatz, einschließlich Richten | Die Legierung verfestigt sich und das Teil wird weniger tolerant gegenüber weiterer Formgebung | Bestellen Sie die Länge und die Geradheit so, dass vor Ort kein Richten erforderlich ist |
| Dampf aus einem benachbarten Prozess | Kontamination muss nicht aus dem Inneren des Ofens stammen | Prüfen Sie, was sich sonst noch in der gleichen Kammer befindet, bevor das Rohr eingesetzt wird |
Wenn das Rohr als Thermoelement-Material gekauft wird, entspricht die Wahl der Legierung den Buchstabenbezeichnungen, und die Zuordnung ist durch die Normen festgelegt.
| Typ | Positive Schenkel | Negative Schenkel | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Typ S | Pt-Rh 10 % | Reines Platin | Die 10 % Rhodiumgüte in dieser Auflistung |
| Typ R | Pt-Rh 13 % | Reines Platin | Ein anderer Rhodiumgehalt als die oben aufgeführte Güte |
| Typ B | Pt-Rh 30 % | Pt-Rh 6 % | Beide Schenkel sind Platin-Rhodium-Legierungen, weshalb er kontaminierte Öfen besser toleriert als die beiden anderen |
Zwei Gruppen von Aufgaben. In der Industrie wird es dort eingesetzt, wo eine Form bei hoher Temperatur an der Luft ihre Form behalten muss: Glasfaserbuchsen, Ofenwicklungen und -stützen, Tiegel und Schmelzausrüstung sowie Schutzhüllen für Thermoelemente. In medizinischen Geräten liefert die gleiche Familie kleine Komponenten wie radiopake Markierungsbänder, Ringelektroden und Katheterteile, die am Platin-Iridium-Ende des Bereichs angesiedelt sind.
Um den Schmelzpunkt zu erhöhen und die Oberfläche bei hoher Temperatur an der Luft stabil zu halten. Der veröffentlichte Schmelzbereich für die 10 % Rhodiumlegierung beträgt 1.830 bis 1.855 °C, gegenüber 1.772 °C für reines Platin. Das Rhodium stabilisiert auch die thermoelektrische Leistung über lange Zeiträume, weshalb die Legierung die Standardwahl für Thermoelemente ist, die als Referenzinstrumente verwendet werden.
Nein, und das ist der Punkt, der am häufigsten falsch berichtet wird. Die veröffentlichte Wärmeleitfähigkeit der 10 % Rhodiumlegierung beträgt 38 W/m·K bei 23 °C, was ein niedriger Wert für ein Metall ist, und sein spezifischer Widerstand ist höher als der von Kupfer. Die Legierung wird wegen ihrer Inertheit und Stabilität bei Temperatur gewählt, nicht wegen ihrer Leitfähigkeit.
Dieses Produkt wird von 0,2 mm bis 20 mm Außendurchmesser mit einer Wandstärke von 0,015 mm bis 2 mm, ab 10 mm Länge und nach Zeichnung geliefert. Da die Wandstärke die Lebensdauer des Teils bestimmt und der Außendurchmesser die Passform bestimmt, gehören beide auf die Anfrage, nicht nur einer von ihnen.
Auf dem Inspektionsdokument, das mit der Charge ausgestellt wird. ASTM B561 deckt raffiniertes Platin in den Güten 99.95 und 99.99 ab, und ASTM B616 deckt raffiniertes Rhodium ab, sodass das eingesetzte Metall vor der Legierungsherstellung zertifiziert wird, und ASTM E1159 legt den Rhodiumgehalt der 10 %-Güte auf 10,00 ± 0,05 % fest, wenn das Rohr als Thermoelement-Material gekauft wird. Das Dokument wird im Format EN 10204 3.1 ausgestellt.
Nein. Typ S läuft mit 10 % Rhodium und Typ R mit 13 %, und die Normen legen dies fest. Ein Rohr, das für einen Typ-R-Übergang bestellt und gegen die 10 %-Güte geliefert wird, erzeugt nicht die erwartete Leistung des Instruments, und der Fehler erscheint als Kalibrierungsverschiebung, ohne dass etwas offensichtlich defekt ist, weshalb die Typennummer zusammen mit der Legierung auf der Bestellung stehen muss.
Platin-Rhodium-Rohr ist eine Hochtemperaturform von Platin, und die beiden entscheidenden Faktoren, die es prägen, sind das Legierungselement und die Wand. Rhodium erhöht den Schmelzpunkt und stabilisiert die Leistung; Iridium erhöht die Dichte und Härte für kleine Teile. Gegenüber Draht fügt das Rohr einen Außendurchmesser, eine Wand, eine Länge und eine Geradheit hinzu, und die Wand bestimmt, wie lange das Teil hält. Was das Material bietet, ist Inertheit und Stabilität, nicht Leitfähigkeit, und seine Grenze ist Kontamination, nicht Temperatur.
Seit 2002 stellt das Werk in Changzhou, Jiangsu, Nickel- und Nickellegierungsprodukte her, und diese Palette wird neben ihnen in einer 12.000 m² großen Fabrik produziert, die nach ISO 9001 mit SGS-Audits arbeitet. Reine Platin-, Platin-Iridium- und Platin-Rhodium-Rohre sind von 0,2 mm bis 20 mm Außendurchmesser erhältlich: senden Sie die Legierung, den Außendurchmesser, die Wand und den Verwendungszweck für ein bestätigtes Angebot.
Die oben genannten Eigenschaftswerte sind veröffentlichte Werte für die genannten Legierungen und keine Akzeptanzgrenzen. Eine Platin-Rhodium-Charge wird nach der bestellten Legierung, den Abmessungen und der Härte akzeptiert, und die Analyse- und mechanischen Ergebnisse werden auf dem Inspektionsdokument für die Charge, aus der das Material stammt, bestätigt.