Hiểu về vai trò của hợp kim bạch kim-iridi trong công nghiệp

Điện cực hợp kim Platinum-Iridium đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị điện phân clo-kiềm. Lưới làm bằng hợp kim 90% Platinum-10% Iridium chống ăn mòn từ axit clohydric và khí clo ở nhiệt độ 80°C. Với thiết kế diện tích mở 55,5%, chúng đảm bảo hiệu suất dòng điện 96%. Trên các dây chuyền sản xuất axit nitric, chất xúc tác hợp kim Platinum-Iridium đạt hiệu suất chuyển đổi 98% trong các phản ứng oxy hóa amoniac ở 900°C. Thành phần Iridium tăng gấp ba lần tuổi thọ chống ăn mòn so với vật liệu truyền thống.

Trong pin nhiên liệu, giá đỡ carbon mang các hạt hợp kim Platinum-Iridium 2–3 nanomet. Hoạt động khối lượng phản ứng khử oxy đạt 0,56A trên mỗi miligam Platinum, cao hơn 48% so với điện cực Platinum nguyên chất. Bugi ô tô sử dụng điện cực hợp kim Platinum-Iridium 20% hàn với đầu niken. Chúng chống xói mòn hồ quang tốt hơn 30% so với Platinum nguyên chất, đảm bảo tuổi thọ 150.000 dặm (khoảng 240.000 km).

Giá trị của hợp kim bạch kim-iridium trong sản xuất y tế và chính xác

Máy kích thích não sâu sử dụng dây hợp kim Platinum-Iridium 60 micromet (95% Platinum-5% Iridium). Dây hợp kim này không bị ăn mòn trong dịch cơ thể người trong 20 năm.

Mảng vi điện cực có đầu hợp kim Platinum-Iridium được khắc điện hóa. Đầu dò Platinum-Iridium 10% mỏng đến 200 nanomet thu thập tín hiệu thần kinh thị giác với độ chính xác 0,1mV. Hợp kim Platinum-Iridium cán công nghiệp đạt độ dày đột phá 12,7 micromet. Lá kim loại Platinum-Iridium 20% cho phép tạo ra các cảm biến biến dạng có độ chính xác cao. Với hệ số giãn nở nhiệt 1,3×10⁻⁶/Kelvin, sai số đo lường luôn dưới 0,01% trong môi trường nhiệt độ không đổi.

Cảm biến glucose sử dụng điện cực xoắn hợp kim Platinum-Iridium có lớp phủ xốp, giúp giảm điện trở truyền điện tích xuống còn 15Ω·cm².

Những đột phá kỹ thuật trong sản xuất hợp kim bạch kim-iridium

Để giải quyết vấn đề chi phí Iridium cao, công nghệ nấu chảy chân không tần số cao kết hợp cán nóng và lão hóa giúp giảm độ phân tách Iridium xuống dưới 0,8% trong hợp kim Iridium 25% Platinum.

Máy in 3D Renishaw RenAM 500S Flex được cải tiến với hệ thống khí trơ đạt tỷ lệ chất thải bột ≤0,5%, cắt giảm 62% chi phí tấm rò rỉ sợi thủy tinh. Việc thêm 0,05% Yttrium Oxide trọng lượng vào hợp kim Platinum-Iridium được gia cường bằng phương pháp phân tán giúp tăng cường độ bền kéo ở nhiệt độ cao (1200°C) lên 186 Megapascal – mạnh hơn 4,7 lần so với hợp kim truyền thống.

Công nghệ tái chế mới sử dụng dung dịch axit clohydric-natri clorat thu hồi 99,2% bạch kim và 98,7% iridi từ điện cực đã qua sử dụng. Hợp kim bạch kim-iridi vẫn không thể thay thế ở nhiệt độ trên 1800°C trong điện phân nhiệt độ cao và hệ thống đánh lửa máy bay. Nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc giảm thiểu mức sử dụng – cấu trúc nano giúp giảm tải bạch kim-iridi trong pin nhiên liệu xuống còn 0,1 miligam trên mỗi cm vuông trong khi vẫn duy trì mật độ công suất 0,8 watt trên mỗi cm vuông. Nhu cầu công nghiệp ngày càng tăng thúc đẩy các đổi mới sản xuất. Thị trường hợp kim bạch kim-iridi toàn cầu dự kiến sẽ đạt 100 tỷ đô la vào năm 2025.

Tìm hiểu thêm về hợp kim platin iridi .