پلاتین (Platinum) یک عنصر فلزی با عدد اتمی 78، نماد Pt جرم اتمی 195 است. این عنصر بسیار نادر است و در پوسته زمین یافت می‌شود. در جدول تناوبی عناصر، در گروه 10 و در دوره 6 بین ایریدیوم و طلا یافت می‌شود. از آن به عنوان “فلز انتقالی” یاد می‌شود. همچنین یکی از “فلزات گروه پلاتین” به همراه ایریدیوم، اوسمیوم، پالادیوم، رودیوم و روتنیم است. پلاتین یک عنصر چکش خوار و انعطاف پذیر است. نام آن که به رنگ سفید مایل به خاکستری توصیف می‌شود. پلاتین در کنار طلا و نقره یکی از فلزات به اصطلاح گرانبها است.
ایریدیم (Iridium) یکی از عناصر مهم در جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی (جدول مندلیف) می‌باشد که با نماد شیمیایی Ir و عدد اتمی 77 شناخته می‌شود. ایریدیم از فلزهای گروه پلاتین است و خواص آن مشابه رودیوم است، رنگ آن سفید (شبیه پلاتین) است اما دارای اندکی گچ زرد نیز می‌باشد. این فلز در سال ۱۸۰۳ در میان ناخالصی‌های نامحلول پلاتین توسط اسمیتسون تنانت، شیمیدان انگلیسی کشف شد. او نام ایریدیم را از الههٔ یونانی ایریس که به معنای رنگین‌کمان است انتخاب کرد؛ زیرا نمک‌های ایریدیم رنگ‌های مختلفی دارند. ایریدیوم در برابر خوردگی و فرسایش حتی تا دمای 2 هزار درجهٔ سانتی‌گراد مقاومت بسیار زیادی دارد و فقط نمک‌های خاص و هالوژن‌ها هستند که باعث خوردگی آن می‌شوند. به همین دلیل بسیاری آن را مقاوم‌ترین فلز در برابر خوردگی می‌دانند. همچنین پودر و گَرد آن بسیار قابل اشتعال و واکنش‌پذیر است. از آنجا که ایریدیم بسیار سخت و شکننده است، ماشین کاری، فرم دهی یا کار روی آن سخت است.
آلیاژ پلاتین ایریدیوم
آلیاژ پلاتین ایریدیوم (به انگلیسی platinum iridium alloy)، یک آلیاژ دوتایی مبتنی بر پلاتین حاوی ایریدیوم است. افزودن ایریدیوم به پلاتین می‌تواند به طور قابل توجهی مقاومت شیمیایی پلاتین در برابر خوردگی را بهبود بخشد. همچنین، آلیاژ پلاتین ایریدیوم دارای استحکام، سختی و نقطه ذوب بالاتری نسبت به پلاتین خالص است.
کاربردهای آلیاژ پلاتین ایریدیوم
آلیاژ پلاتین ایریدیوم در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود، از جمله:
کالیبراسیون و اندازه گیری
آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و نقطه ذوب بالای آن، برای ساخت تجهیزات کالیبراسیون و اندازه گیری مانند وزنه‌های تعادل، پیمانه‌های اندازه گیری و دماسنج‌ها استفاده می‌شود. آلیاژ پلاتین ایریدیوم در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی مقاوم است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت تجهیزات کالیبراسیون و اندازه گیری استفاده کرد که در معرض مواد شیمیایی قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، وزنه‌های تعادل که برای کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌شوند، باید در برابر مواد شیمیایی مقاوم باشند تا نتایج کالیبراسیون دقیق باشد.
همچنین نقطه ذوب آلیاژ پلاتین ایریدیوم بسیار بالا است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت تجهیزات کالیبراسیون و اندازه گیری استفاده کرد که در معرض دماهای بالا قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، دماسنج‌هایی که برای اندازه گیری دما در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند، باید در برابر دماهای بالا مقاوم باشند تا نتایج اندازه گیری دقیق باشد.
کاتالیزورها
آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی بالای آن، برای ساخت کاتالیزورهای صنعتی مانند کاتالیزورهای خودرو و کاتالیزورهای فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شود. کاتالیزورهای خودرو برای کاهش انتشار گازهای آلاینده از اگزوز خودرو استفاده می‌شوند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم یکی از مواد اصلی مورد استفاده در کاتالیزورهای خودرو است.
مقاومت در برابر سایش
آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل استحکام و سختی بالای آن، برای ساخت قطعات مقاوم در برابر سایش مانند نوک خودنویس‌ها، سوزن‌ها و الکترودهای جوشکاری استفاده می‌شود. آلیاژ پلاتین ایریدیوم دارای استحکام بالایی است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که در برابر نیروهای وارده مقاومت می‌کنند. به عنوان مثال، نوک خودنویس‌هایی که از آلیاژ پلاتین ایریدیوم ساخته شده‌اند، در برابر نیروهای وارده ناشی از نوشتن مقاوم هستند.
آلیاژ پلاتین ایریدیوم دارای سختی بالایی است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که در برابر سایش مقاومت می‌کنند. به عنوان مثال، سوزن‌های پزشکی که از آلیاژ پلاتین ایریدیوم ساخته شده‌اند، در برابر سایش ناشی از عبور از بافت‌ها مقاوم هستند.
الکترودهای جوشکاری نیز باید در برابر نیروهای وارده ناشی از جوشکاری و در برابر سایش ناشی از تماس با فلزات مقاوم باشند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل استحکام و سختی بالای آن، یکی از مواد اصلی مورد استفاده در الکترودهای جوشکاری است.
دندانپزشکی
آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و زیست سازگاری بالای آن، برای ساخت ایمپلنت‌های دندانی استفاده می‌شود. ایمپلنت‌های دندانی باید در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی موجود در دهان مقاوم باشند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی مقاوم است، از جمله بزاق، غذا و نوشیدنی‌ها. این بدان معناست که از این آلیاژ می‌توان در ساخت ایمپلنت‌هایی استفاده کرد که در دهان دوام می‌آورند.
ایمپلنت‌های دندانی همچنین باید با بافت‌های بدن سازگار باشند تا بدن آن‌ها را رد نکند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم دارای زیست سازگاری بالایی است. این بدان معناست که بدن انسان به آن واکنش آلرژیک نشان نمی‌دهد.
در ادامه چند نمونه از کاربردهای آلیاژ پلاتین ایریدیوم در ایمپلنت‌های دندانی آورده شده است:
- تاج‌ها و پل‌ها: تاج‌ها و پل‌ها برای پوشاندن دندان‌های آسیب دیده یا از دست رفته استفاده می‌شوند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و زیست سازگاری بالای آن، یکی از مواد اصلی مورد استفاده در تاج‌ها و پل‌ها است.
- پیچ‌ها و صفحات: پیچ‌ها و صفحات برای تثبیت ایمپلنت‌های دندانی در استخوان فک استفاده می‌شوند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و زیست سازگاری بالای آن، یکی از مواد اصلی مورد استفاده در پیچ‌ها و صفحات است.
- روکش‌ها: روکش‌ها برای پوشاندن ریشه‌های دندان‌های آسیب دیده یا از دست رفته استفاده می‌شوند. آلیاژ پلاتین ایریدیوم به دلیل مقاومت شیمیایی و زیست سازگاری بالای آن، یکی از مواد اصلی مورد استفاده در روکش‌ها است.
سیم های مستقیم پلاتین ایریدیوم
ویژگی‌های سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم عبارتند از اتخاذ فرآیند ذوب پیشرفته، فرآیند دوپینگ و فرآیند کوچک سازی برای تولید، در مقایسه با مواد ایریدیوم خالص یا پلاتین خالص، خواص مکانیکی و الکتریکی، مقاومت در برابر جوش و مقاومت در برابر فرسایش قوس الکتریکی بهتری دارد.
سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم دارای استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش بالاتری نسبت به مواد ایریدیوم خالص یا پلاتین خالص است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که در برابر نیروهای وارده و سایش مقاوم هستند. همچنین، سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم دارای هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به مواد ایریدیوم خالص یا پلاتین خالص است. این بدان معناست که می‌توان از آن برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که برای انتقال جریان الکتریکی مناسب هستند.
سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم دارای مقاومت در برابر فرسایش قوس الکتریکی بالاتری نسبت به مواد ایریدیوم خالص یا پلاتین خالص است. این بدان معناست که می توان از آن برای ساخت قطعاتی استفاده کرد که در معرض قوس الکتریکی قرار می‌گیرند.
در ادامه چند نمونه از کاربردهای سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم آورده شده است:
- الکترودها: سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم به عنوان الکترود در جوشکاری، لحیم کاری و سایر فرآیندهای اتصال استفاده می‌شود.
- کاتدها: سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم به عنوان کاتد در سلول‌های سوختی، باتری‌ها و سایر دستگاه‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌شود.
- قطعات الکتریکی: سیم مستقیم پلاتین ایریدیوم در ساخت قطعات الکتریکی مانند سوئیچ‌ها، کنتاکتورها و سایر قطعات استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
آلیاژ پلاتین ایریدیوم معمولاً با نسبت 90٪ پلاتین و 10٪ ایریدیوم ساخته می‌شود. این نسبت ترکیبی از خواص مطلوب پلاتین و ایریدیوم را ارائه می‌دهد. با این حال، نسبت‌های دیگری از پلاتین و ایریدیوم نیز ممکن است استفاده شوند، بسته به کاربرد خاص مورد نظر. آلیاژ پلاتین ایریدیوم یک آلیاژ گران قیمت است، اما به دلیل خواص عالی آن، در بسیاری از کاربردها، ارزش قیمت آن را دارد.
فلزات, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 24 آبان 1402
