Платинит

Платинитовая проволока (ПП) содержит сердечник из FeNi сплава (58 % Fe + 42 % Ni), слоя Cu на сердечнике и нанесенного на слой Cu слоя буры (борно-кислого натрия – Na₂B₄O₇). При коэффициентах линейного расширения (α): α_Cu = 180∙10^-7 град^-1 и α_FeNi = 50∙10^-7 град^-1 для ПП получается α_плат ~ 90∙10^-7 град^-1, масса Cu при этом составляет около 35 % от массы сердечника (в методических рекомендациях по выполнению лабораторных работ по данной дисциплине подробно рассматривается методика весового химического анализа ПП).

Технологии изготовления ПП. Существуют три метода изготовления ПП, отличающихся способом получения слоя Cu на сердечнике из FeNi сплава: А) трубчатый; Б) литьевой; В) электролитический.

А. Трубчатый способ: 1) после очистки от смазки пруток из FeNi сплава (диаметром d = 40 мм, длиной l = 1 600 мм) отжигают в Н₂ в течение 1,5 ч., пескоструйным методом (опилками из Fe) или электролитическим травлением делают его шероховатым; 2) оборачивают пруток тонкой латунной фольгой MS60 – 50 мкм; 3) надевают на пруток с фольгой медную трубку (99,96 – 99,99 % Cu) толщиной 0,6 мм; 4) нагревают в водородной печи при 900^оС для спаивания Cu-трубки с керном; 5) протягивают на волочильном стане при 600 ^оС в атмосфере Н₂ до 4мм; 6) проводят многократное волочение до 0,8 – 0,35 мм. Далее см. п.п. 7, 8 способа В. Латунь MS60 (ковкая латунь): Cu – 60 (59 – 63) %, Pb – 0,2 %, Fe < 1,1 %, Zn – остальное.

Б. Литьевой способ: 1) пруток из FeNi сплава (d = 150 мм, l = 1 000 мм) устанавливают по центру в форму (цилиндр с d_вн = 180 – 200 мм) и при нагреве прутка и формы до температуры, превышающей температуру плавления Cu, зазор между прутком и формой заливают расплавленной Cu; 2) после охлаждения и выемки из формы внешнюю поверхность медного слоя шлифуют и прокатывают заготовку между валками до диаметра 10 мм; 3) выполняют операции 5 и 6 по способу А. Далее см. п.п. 7, 8 способа В.

В. Электролитический способ: 1) очистка FeNi прутков, отжиг прутков в Н₂ при температуре 1200÷1500 ^оС в течение 1,5 ч., анодное травление в 30 % растворе H₂SO₄ с последующей промывкой холодной проточ- ной Н₂О; 2) меднение прутков электролитическим осаждением в гальва- нической ванне, футерованной винипластом, с использованием электролита, состоящего из водного раствора медного купороса (Cu₂SO₄) и H₂SO₄, при этом анодом служат подвешенные в ванну толстые пластины из электролитической меди, катодом – подвешенные на шинах прутки, одинаковые по длине и весу, а меднение продолжается 6 – 8 часов при плотности тока 10 – 8 А/дм² (до привеса меди 35 % от массы прутка), затем прутки выгружают, промывают проточной Н₂О, сушат и контролируют привес меди; 3) отжиг биметаллических прутков диаметром 9,3 мм в Н₂ при 850 ^оС в течение 1 ч.; 4) заковка концов, волочение в холодном состоянии на цепном стане до диаметра 4,5мм и отжиг в Н₂; 5) сварка прутков встык, обточка мест сварки, волочение на блочном стане до диаметра 1,8 мм, перемотка в бухты и снова отжиг в Н₂; 6) многократное волочение со смазкой мыльной эмульсией до диаметра 0,8 – 0,25 мм, отжиг в Н₂ и перемотка в катушки, контроль каждой катушки на содержание меди весовым методом (до и после стравливания меди в аммиачном растворе двухлористой меди);7) борирование проволоки (получение на проволоке слоя буры – безводного тетраборнокислого натрия (Na₂B₄O₇) на установке борирования, состоящей из одной ванны и двух газовых печей, при этом в первой печи (при 650 – 750 ^оС) присходит образование на поверхности меди тончайшего слоя окислов желто-серого цвета, в ванне с подогретым до 60 – 80 ^оС насыщенным водным раствором буры проволока покрывается слоем этого раствора, а во второй печи (при 830 – 950 ^оС) на поверхности меди образуется борная эмаль (пленка стекловидной массы) красного цвета различного оттенка; 8) намотка остывшей платинитовой проволоки на катушки достаточно большого диаметра, контроль, упаковка и маркировка.

Технологическая схема изготовления платинита

	Очистка прутков от смазки
Н2 ←	Отжиг прутков	→ С2НС13
	Анодное травление	→ Н2SO4
	Промывка
Сжатый воздух, пар, вода	Меднение прутков	→ Cu2SO4, Н2SO4 Медные аноды
	Промывка, сушка
	Контроль покрытия
Н2 ←	Отжиг прутков диаметром 9,3 мм
	Заковка концов	→ Н2SO4
Газ, воздух	Волочение на цепном стане диаметр 9,3 – 4,5 мм	→ Мыльный порошок
Н2+N2	Отжиг прутков диаметром 4,5 мм
	Сварка встык. Обточка
	Волочение на блочном стане диаметр 4,5 – 1,8 мм	→ Мыльный порошок
Н2+N2	Перемотка в бухты
	Отжиг в бухтах диаметр 1,8 мм
	Перемотка
	Многократное волочение диаметр 1,8 – (0,8 – 0,25) мм	Эмульсия аминового мыла
Н2+N2	Отжиг проволоки перемоткой диаметр 0,25 – 0,8 мм
Газ, сжатый воздух	Борирование проволоки диаметр 0,25 – 0,8 мм	КОН + Н3ВО4
	Контроль платинита	CuCl3 + NH4OH
	Упаковка, маркировка

Состав промышленной линии для изготовления платинитовой проволоки

Линия содержит следующие установки, машины и приспособления:

- установка шлифования прутков из стали 43-Н;

- печь отжига шлифованных прутков (t = 1 200 – 1 500 ^оС в водороде);

- ванна для электролитического травления отожженных прутков;

- установка для меднения прутков;

- печи отжига (t = 850 ^оС в водороде) биметаллических прутков (на диаметрах 9,3 мм; 4,5 мм; 3,0 мм; 1,8 мм);

- машина для заковки концов прутков диаметром 9,3 мм;

- приспособление для изгибания (до излома) медненого прутка;

- станки волочения медненых прутков с волоками из твердых сплавов: цепной стан для волочения с диаметра 9,3 мм до диаметра 4,5 мм; машина для однократного волочения проволоки диаметром 4,5 мм до диаметра 2,0 мм; машина для многократного волочения проволоки с диаметра 2,0 мм до диаметров 0,8 – 0,25 мм;

- установка сварки прутков диаметром 4,5 мм;

- приспособление для затачивания мест сварки прутков диаметром 4,5 мм;

- установка для контроля проволоки на содержание меди;

- ванна для отмывки следов мыльной эмульсии с поверхности проволоки;

- водородная печь (с холодильником) для отжига проволоки перед борированием;

- установка борирования, состоящая из одной ванны и двух газовых печей;

- установка для визуального контроля платинита при перемотке с одной катушки на другую;

- установка для удаления борной пленки при контроле платинитовой проволоки;

- установка для удаления медной оболочки при контроле платинитовой проволоки (весовой метод определения содержания меди);

- рабочее место для упаковки катушек с платинитовой проволокой во влагонепроницаемую бумажную ленту и в коробки с плотно закрывающимися крышками с последующей их герметизацией.

Дата добавления: 2014-11-25