Электроды из платино-иридиевого сплава играют ключевую роль в электролизерах хлорщелочной промышленности. Сетки, изготовленные из сплава 90% платины и 10% иридия, устойчивы к коррозии, вызываемой соляной кислотой и газообразным хлором при температуре 80 °C. Благодаря конструкции с открытой площадью сечения 55,5% они обеспечивают выход по току 96%. На линиях производства азотной кислоты катализаторы из платино-иридиевого сплава достигают 98%-ной конверсии в реакциях окисления аммиака при 900 °C. Иридиевый элемент в три раза увеличивает срок службы в условиях коррозии по сравнению с традиционными материалами.
В топливных элементах углеродные носители содержат частицы платино-иридиевого сплава размером 2–3 нанометра. Реакционная масса в реакции восстановления кислорода достигает 0,56 А на миллиграмм платины, что на 48% выше, чем у электродов из чистой платины. В автомобильных свечах зажигания используются сварные электроды из сплава платины и 20% иридия с никелевыми наконечниками. Они на 30% лучше противостоят дуговой эрозии, чем чистая платина, обеспечивая срок службы 150 000 миль.
В глубоких стимуляторах мозга используются 60-микрометровые провода из платино-иридиевого сплава (95% платины, 5% иридия). Они не подвержены коррозии в биологических жидкостях человека в течение 20 лет.
Микроэлектродные матрицы оснащены наконечниками из сплава платины и иридия, прошедшими электрохимическое травление. Зонды из сплава платины и 10% иридия толщиной всего 200 нанометров регистрируют сигналы зрительного нерва с точностью 0,1 мВ. Прокатка из сплава платины и иридия промышленного класса позволяет достичь революционной толщины 12,7 мкм. Фольга из сплава платины и 20% иридия позволяет создавать высокоточные датчики деформации. Благодаря коэффициенту теплового расширения 1,3×10⁻⁶ на градус Кельвина погрешность измерений не превышает 0,01% в условиях постоянной температуры.
В датчиках уровня глюкозы используются спиральные электроды из сплава платины и иридия с пористым покрытием, что снижает сопротивление переносу заряда до 15 Ом·см².
Для решения проблемы высоких затрат на иридий высокочастотная вакуумная плавка с горячей прокаткой и старением снижает сегрегацию иридия до уровня ниже 0,8% в сплаве платины с 25% иридия.
Модифицированные 3D-принтеры Renishaw RenAM 500S Flex с системами подачи инертного газа обеспечивают уровень отходов порошка ≤0,5%, снижая затраты на стеклопластиковые пластины на 62%. Добавление 0,05% оксида иттрия к дисперсионно-упрочненному сплаву платины и иридия повышает прочность на разрыв при высоких температурах (1200 °C) до 186 мегапаскалей — в 4,7 раза выше, чем у традиционных сплавов.
Новая технология переработки с использованием растворов соляной кислоты и хлората натрия позволяет извлекать 99,2% платины и 98,7% иридия из отработанных электродов. Платино-иридиевый сплав остаётся незаменимым в высокотемпературном электролизе выше 1800 °C и системах зажигания самолётов. В настоящее время исследования направлены на снижение его расхода: наноструктурирование позволяет снизить содержание платины-иридия в топливных элементах до 0,1 миллиграмма на квадратный сантиметр, сохраняя при этом удельную мощность 0,8 Вт на квадратный сантиметр. Растущий промышленный спрос стимулирует производственные инновации. Прогнозируется, что к 2025 году мировой рынок платино-иридиевых сплавов достигнет 100 миллиардов долларов.
Узнайте больше о платиноиридиевых сплавах .
Язык
