白金ロジウム管は、ロジウムを合金化した白金で、中空部分に引き伸ばしたり加工したりしたものです。ロジウムの添加により、融点が上昇し、金属が硬化し、ほとんどの金属がすでに反応している温度で空気中で表面が安定します。管状の形状は、材料がその温度で形状を保持する必要があり、プロセスが壁の一方の側で、炉の雰囲気がもう一方の側で行われる場合に選択されます。
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その説明に書かれていないことに注意してください。それはワイヤーに引き伸ばされるのと同じ合金であり、中空部分だけが変更されています。その単一の違いにより、材料は異なる一連の決定に入り、それらの決定がこのページの残りの部分で扱われることです。
DLXがこのファミリーでリストしている製品は、純白金、白金-イリジウム、白金-ロジウムであり、以下の組成です。融点と密度は、この製品範囲に対して公開されている値です。
| 熱分析、検査書類にて | 融点 | 融解範囲 |
|---|---|---|
| 純Pt (99.99 %) | 1,772 °C | 21.45 g/cm³ |
| Pt-Rh 5 % | 1,830 °C | 20.70 g/cm³ |
| このリストの10%ロジウムグレード | 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 |
| 純Rh (99.99 %) | 1,963 °C | 12.44 g/cm³ |
2つの添加物は異なる役割を果たし、そのために範囲はそれらの間で分割されています。イリジウムは密度を上げ、金属を硬化させ、変形してはならない小さな部品のために購入されるものです。ロジウムは融点を上げ、部品が範囲の上限で機能する必要がある場合に使用される添加物であり、10%ロジウムグレードがこの製品の基盤となっている理由です。
合金の重量は、まず注目に値します。約20 g/cm³の管は、同じ寸法のステンレス鋼管の約2倍の密度であるため、体積で書かれた材料費は、金属の必要量を約2倍過小評価することになります。
白金ロジウムは、伝導性のためではなく、高温での安定性のために購入されます。10%ロジウム合金の公開データは、23 °Cで38 W/m·Kの熱伝導率を示しており、金属としては低い値です。同じ合金は、18.4から19.2 µΩ·cmの抵抗率で電気を伝導し、銅と比較して高い値です。材料を優れた熱または電気伝導体と説明することは、使用する理由を逆転させています。実際に提供されるのは、化学的不活性と高温での長期間にわたる熱電出力の安定性であり、これらが購入される用途で重要な特性です。特性
Pt-Rh 10 % の公開値
| 23 °Cでの熱伝導率 | 38 W/m·K |
|---|---|
| 電気抵抗率 | 18.4~19.2 µΩ·cm |
| 密度 | 19.97 g/cm³ |
| 融解範囲 | 1,830~1,855 °C |
| 引張強度 | 320~620 MPa |
| 破断伸び | 35 % 未満 |
| 硬度、ブリネル | 90~165 |
| 温度係数 | 0.0017 K |
| -1 | 管状形状がワイヤーに追加するもの同じ合金がワイヤーとしても供給されており、両者は交換可能ではありません。ワイヤーは直径と長さで購入されます。管は外径、肉厚、長さ、直線度で購入され、壁がワイヤーから分離するものです。 |
決定するもの
| 外径 | 管が、それが挿入される継手、ボアまたは保護ヘッドに適合するかどうか |
|---|---|
| 肉厚 | 壁を通過する温度低下、および壁が消費されるまでの管の寿命 |
| 内径 | それを通過するもの、および管が導管であるかシースであるか |
| 長さ | 管が短い部品であるか、または全長保護シースであるか |
| 直線度 | 管が、それを硬化させる作業なしに、シールまたはボアに適合できるかどうか |
| 壁の同心度 | 完成品の強度、なぜなら偏心した壁は片側が薄い壁だからです |
| 供給形態 | 直線長またはコイル状、直径と合金に依存 |
| 管には2つの表面があり、両方とも使用中です。保護シースでは、外側は炉の雰囲気に面し、内側は熱電対とその断熱材を保持します。ガラス溶融部品では、内側が溶融物を運び、外側が加熱されます。これはワイヤーやロッドとは異なり、外側のみが露出しており、肉厚が寸法としてではなく、注文ラインにプロパティとして表示される理由です。 | 注文時に指定されるもの |
項目
| 確認場所 | 材料 | 純白金、白金-イリジウムまたは白金-ロジウム、ロジウムまたはイリジウム含有量 |
|---|---|---|
| 熱分析、検査書類にて | 精製金属グレード | ASTM B561は、グレード99.95およびグレード99.99の精製白金をカバーし、ASTM B616は精製ロジウムをカバーします |
| 入力金属の証明書 | 熱電対グレード材料 | ASTM E1159は、白金-ロジウム合金および白金の熱電対材料をカバーし、10%グレードのロジウム含有量を10.00 ± 0.05 % に設定します |
| 管が熱電対材料として購入される場合の分析 | 外径、肉厚、長さ | 図面に従って、納品公差に対して引用 |
| ロットの検査記録 | 焼きなましまたは硬度 | 供給時、成形により合金が硬化するため |
| 検査書類の機械的結果 | 検査書類 | EN 10204 3.1 |
| ロットと共に発行 | DLXサイトで公開されているこの製品の寸法は、外径0.2 mmから20 mm、肉厚0.015 mmから2 mm、長さ10 mmから図面までです。それ以上はカタログ上の数値はありません。分析および機械的結果は、材料が由来する熱の検査書類で確認されます。これは、カタログデータのないこのファミリーの他の製品と同じ位置です。 | 使用場所 |
用途は2つのグループに分かれ、その分割は製品名ではなく合金の選択に従います。
材料の形状
| 白金-ロジウムが使用される理由 | ガラス繊維ブッシング | 多数の小さな管に穴が開けられたプレート、溶融ガラスが引き抜かれる間に温度保持 |
|---|---|---|
| 合金は形状を保持し、ガラスを保持する必要がある温度で溶融物に耐えます | 高温炉巻線および発熱体 | ワイヤーおよびストリップ、管と同じ雰囲気中 |
| 1,800 °Cを超える温度での抵抗の安定性 | 貴金属およびガラスのるつぼおよび溶融装置 | 開いた容器および管 |
| 溶融物に対する不活性、チャージの汚染なし | 熱電対保護および実験装置 | シースまたは部品としての管の使用 |
| 高温での空気中での不活性 | 放射線不透過性マーキングバンド、リング電極、心臓リズムデバイス、カテーテル | 小さな機械加工または引き抜き部品 |
| この範囲の貴金属端、放射線不透過性と生体適合性が要件となる | 最後の行は注意に値します。なぜなら、この製品リストの中で別の製品に属するように見える行だからです。Pt-Rh管のリストには、放射線不透過性マーキング、リング電極、心臓リズム管理デバイス、カテーテルが用途として記載されていますが、製品タイトルには実験装置および熱電対製造と記載されています。どちらもファミリーの実際の用途ですが、医療用部品は範囲の白金-イリジウム端であり、密度と硬度が重要であり、ロジウムグレードは高温端です。マーカーバンドを必要とするバイヤーと炉シースを必要とするバイヤーは、同じ行を読むべきではなく、2つの問い合わせは別々に引用されます。 | 高温で白金を攻撃するもの |
合金は、特定の汚染物質が存在するまで多くの環境に対して不活性であり、その後の故障は静かです。
何が起こるか
| それに対する対処法 | 断熱材や耐火物からの蒸気を含む、ケイ素、リン、硫黄、ヒ素 | 白金に合金化され、脆化させます。部品は、融点に近づくずっと前に粒界で破損する可能性があります |
|---|---|---|
| 管をこれらの材料から遠ざけ、既存の炉に挿入する前にアドバイスを求め、温度定格がそれを解決すると仮定しない | 還元雰囲気、または高温での炭素 | 表面反応が変化し、熱電出力が元の曲線からずれます |
| 雰囲気を確認してください。なぜなら、空気中で機能する同じ管が、還元ガス中でその読み取り値を保持しない可能性があるからです | 断熱材から拾われた微量不純物 | EMF出力がドリフトし、測定誤差として現れますが、目に見える損傷はありません |
| タイプBは両方の脚に白金-ロジウムを使用しているため、タイプRまたはタイプSよりも微量不純物のピックアップに対して感度が低く、汚染された炉で選択される理由の1つです | 使用中の機械的作業、直線化を含む | 合金は硬化し、部品はさらなる成形に対する許容度が低下します |
| 現場での直線化が必要ないように、長さと直線度を注文してください | 隣接するプロセスからの蒸気 | 汚染は炉の内部から来る必要はありません |
| 管がコミットされる前に、同じチャンバーに他に何があるかを確認してください | この材料が役立つ熱電対の種類 | 管が熱電対材料として購入される場合、合金の選択は文字指定にマッピングされ、マッピングは規格によって固定されます。 |
正極
| 負極 | 注 | タイプS | Pt-Rh 10 % |
|---|---|---|---|
| 純白金 | このリストの10%ロジウムグレード | タイプB | Pt-Rh 13 % |
| 純白金 | 上記のグレードとは異なるロジウム含有量 | タイプB | Pt-Rh 30 % |
| Pt-Rh 6 % | 両方の脚が白金-ロジウム合金であるため、他の2つよりも汚染された炉に耐性があります | 購入者が尋ねる質問 | 白金ロジウム管は何に使用されますか? |
融点を上げ、高温で空気中の表面を安定させるためです。10%ロジウム合金の公開融解範囲は1,830~1,855 °Cですが、純白金は1,772 °Cです。ロジウムはまた、長期間にわたる熱電出力の安定性を高めるため、合金が基準器として使用される熱電対の標準的な選択肢となっています。
いいえ、これは最もよく誤って報告される点です。10%ロジウム合金の公開熱伝導率は、23 °Cで38 W/m·Kであり、金属としては低い値であり、その抵抗率は銅よりも高いです。合金は、伝導性のためではなく、不活性と温度安定性のために選択されます。
この製品は、外径0.2 mmから20 mm、肉厚0.015 mmから2 mmで、長さ10 mmから図面に従って供給されます。肉厚が部品の寿命を決定し、外径が適合性を決定するため、両方を問い合わせに含める必要があります。
ロットと共に発行される検査書類で確認されます。ASTM B561は、グレード99.95および99.99の精製白金をカバーし、ASTM B616は精製ロジウムをカバーするため、合金が作られる前に入力金属が認証され、ASTM E1159は、管が熱電対材料として購入される場合の10%グレードのロジウム含有量を10.00 ± 0.05 % に設定します。書類はEN 10204 3.1形式で発行されます。
いいえ。タイプSは10%ロジウム、タイプRは13%で、規格がそれぞれを固定します。タイプR接合用に注文され、10%グレードに対して供給された管は、機器が期待する出力を生成せず、エラーは校正オフセットとして現れますが、明らかに破損しているものはありません。そのため、タイプ番号は合金と共に注文に含める必要があります。
白金ロジウム管は白金の高温形態であり、それを形成する2つの決定は合金元素と壁です。ロジウムは融点を上げ、出力を安定させます。イリジウムは小さな部品の密度と硬度を上げます。ワイヤーに対して、管は外径、肉厚、長さ、直線度を追加し、壁が部品の寿命を設定します。提供されるのは不活性と安定性であり、伝導性ではなく、その限界は温度ではなく汚染です。
参考文献
ASTM B561、精製白金の標準仕様。注文に記載されている精製金属グレード99.95および99.99のソース。