Применение платино-иридиевых сплавов основано на их физико-химических свойствах и находит широкое применение в различных передовых отраслях промышленности. В медицинских имплантатах эти сплавы служат важнейшими материалами для электродов кардиостимуляторов, зондов нейростимуляции и каркасов сосудистых стентов. Здесь обычно используются сплавы PtIr10 или PtIr20, требующие одновременного соответствия стандартам биосовместимости, долговременной устойчивости к коррозии в биологических жидкостях, превосходной электропроводности и достаточной механической прочности для многократного изгиба. В аэрокосмической и высокотемпературной промышленности платино-иридиевые сплавы выполняют защитные функции. Платино-иридиевые покрытия или твердые компоненты используются в деталях горячих частей турбинных двигателей , соплах ракетных двигателей и высокотемпературных тиглях для производства стекловолокна. Здесь их ценность заключается в сохранении формы и целостности поверхности в окислительных средах, превышающих 1500°C — способность, недостижимая для большинства материалов.
В электрохимии и прецизионной приборостроении платино-иридиевые сплавы не имеют себе равных в качестве электродных материалов. Будь то аноды для электролиза агрессивных сред (например, в хлорщелочной промышленности ) или микроэлектроды для исследований в области электрофизиологии сердца, эти сплавы обеспечивают низкое сопротивление, высокую емкость инжекции заряда и нереактивные поверхности. В метрологии, несмотря на обновленное определение килограмма, исторические прототипы PtIr10 и их производные стандарты остаются физическими эталонами переноса в лабораториях высокоточной калибровки благодаря их стабильности массы без дрейфа. Ювелирная промышленность предпочитает платино-иридиевые сплавы с низким содержанием иридия, такие как PtIr5. Это значительно повышает твердость чистой платины, обеспечивая более надежную фиксацию бриллиантов и большую устойчивость к царапинам на поверхностях ювелирных изделий, сохраняя при этом ослепительно белый блеск.
Цена платино-иридиевых сплавов определяется стоимостью драгоценных металлов, сложностью производства, а также рыночным спросом и предложением, что приводит к широкому диапазону цен. Стоимость основных материалов напрямую связана с мировыми спотовыми ценами на платину и иридий, при этом иридий демонстрирует особенно резкие колебания цен — исторически его цена может в несколько раз превышать цену платины. Следовательно, цены на платино-иридиевые сплавы растут нелинейно с увеличением содержания иридия. Например, обычная проволока из сплава PtIr10 (90% платины, 10% иридия) может стоить на 50–100% дороже, чем проволока из чистой платины. Для сплавов PtIr30, используемых в условиях экстремальной износостойкости, цена может быть в несколько раз выше, чем у чистой платины. Помимо состава, форма изделия существенно влияет на ценообразование платино-иридиевых сплавов. Сверхтонкая проволока диаметром менее 0,05 мм, прецизионно вытянутая и полированная электродная проволока или компоненты медицинских устройств сложной формы имеют значительно более высокую технологическую ценность, чем слитки или простые листы.
Исходя из ценовых тенденций международных поставщиков материалов, таких как Goodfellow или American Elements, проволока из сплава PtIr10 промышленного класса (диаметр 0,25 мм) обычно стоит от 80 до 120 долларов за грамм, в зависимости от объема закупки и технических характеристик. Для проволоки или стержней из сплава PtIr30 с высоким содержанием иридия цена может легко превышать 200 долларов за грамм. При производстве компонентов медицинского или аэрокосмического назначения цена на платино-иридиевые сплавы должна также учитывать строгие требования к качеству и специализированную обработку, что потенциально может повысить конечную стоимость до сотен долларов за грамм. Поэтому при обсуждении цен на платино-иридиевые сплавы необходимо четко определить состав, форму, допуски и уровни сертификации.
Производство платино-иридиевых сплавов представляет собой серьезную металлургическую проблему. Из-за чрезвычайно высоких температур плавления обоих металлов и склонности иридия к окислению при повышенных температурах, плавка должна происходить в вакууме или инертной атмосфере (например, аргоне), как правило, с использованием индукционной или дуговой плавки. Обеспечение однородного состава является первым критически важным этапом, поскольку сегрегация напрямую приводит к разрушению изделия. Последующая горячая обработка (горячая ковка, горячая прокатка) должна происходить при температуре выше 1200 °C для раскрытия литой структуры. Холодная обработка, такая как волочение проволоки или прокатка, требует особой осторожности и промежуточного отжига, поскольку сплав быстро упрочняется во время формования, а высокоиридиевые составы склонны к растрескиванию. Наконец, для изготовления прецизионных компонентов часто требуется электроэрозионная обработка (ЭЭО) или алмазная резка. В глобальном масштабе лишь ограниченное число производителей может надежно поставлять высококачественные платино-иридиевые сплавы. Британская компания Johnson Matthey и немецкая Heraeus являются давними лидерами в области технологий, особенно в сфере медицинских и метрологических материалов. Компании, специализирующиеся на производстве металлов, такие как ATI Metals в США, также предлагают продукцию из платино-иридиевых сплавов аэрокосмического класса. Для НИОКР и мелкосерийных закупок надежными источниками являются специализированные дистрибьюторы, такие как Goodfellow.
Переработка платино-иридиевых сплавов представляет собой высокодоходную отрасль, обусловленную стоимостью сырья и присущей самому материалу долговечностью. Извлечение этих сплавов из отработанных медицинских имплантатов, вышедших из строя промышленных электродов, ювелирного лома или списанных аэрокосмических компонентов оказывается экономически весьма выгодным. Ценность переработанных платино-иридиевых сплавов зависит от содержания иридия и уровня загрязнения. Использованный электродный провод кардиостимулятора из сплава PtIr10 сохраняет почти ту же ценность металла, что и новый материал, поскольку платино-иридиевые сплавы подвергаются минимальной коррозионной потере во время эксплуатации в организме. Процесс переработки обычно включает механическое разделение, высокотемпературную плавку и гидрометаллургическую очистку (например, процессы растворения-осаждения) для разделения и очистки платины и иридия до качества, пригодного для повторного легирования. Специализированные предприятия по переработке драгоценных металлов , такие как бельгийская компания Umicore или гонконгская DONGSHENG metal , управляют этими предприятиями по переработке. Для организаций, хранящих платино-иридиевый лом, переработка не только частично компенсирует затраты на приобретение новых материалов, но и соответствует требованиям устойчивого использования ресурсов. Поэтому планирование процесса утилизации компонентов из платино-иридиевого сплава на начальном этапе проектирования имеет важное значение, поскольку оно напрямую влияет на общие затраты на протяжении всего жизненного цикла.
Ознакомьтесь с информацией о промышленном ломе драгоценных металлов с высокой ценностью для переработки, перейдя по ссылке ниже.
Язык
