铂 (Pt) —— 特性、应用与工业意义
概述
铂族金属包含钌、铑、钯(轻铂族金属,密度约 12 g/cm³)以及锇、铱、铂(重铂族金属,密度高达 22 g/cm³)。铂是一种灰白色、延展性良好的金属,熔点 1772 °C,沸点 3827 °C。它可机加工、电镀,并可从气相中分离提纯。
主要应用领域
- 首饰制造
- 汽车工业(催化转化器)
- 化工、石化与制药工业(催化剂、反应釜)
- 玻璃工业:熔炉、拉丝喷嘴、电极、矿物与铁合金熔样坩埚(亦有细晶稳定形式)、有机物灰化/焦化用坩埚与托盘、液体剥离蒸发、电分析与电位测量电极、过滤用多孔盘
- 接触材料
铂的热膨胀系数与玻璃几乎完全匹配,因此可与玻璃致密封接,广泛用于电测量技术(铂及铂铑热电偶)。实验室器皿(坩埚、皿)如今极少使用纯铂制作,多改用铂合金以提高机械强度并降低成本。
物理性能详表
一般特性
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 21.5 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | -195.0 °C | 178 GPa |
| 20.0 °C | 170 – 173 GPa | |
| 250.0 °C | 169 GPa | |
| 400.0 °C | 163 GPa | |
| 500.0 °C | 159 GPa | |
| 600.0 °C | 153 GPa | |
| 750.0 °C | 140 GPa | |
| 800.0 °C | 136 GPa | |
| 900.0 °C | 126 GPa | |
| 1000.0 °C | 115 GPa | |
| 维氏硬度 | 20.0 °C | 100 HV |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.39 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 67 GPa |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 200 – 300 MPa |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 185 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 9.1×10⁻⁶ 1/K | |
| 200.0 °C | 9.2×10⁻⁶ 1/K | ||
| 300.0 °C | 9.3×10⁻⁶ 1/K | ||
| 400.0 °C | 9.5×10⁻⁶ 1/K | ||
| 500.0 °C | 9.6×10⁻⁶ 1/K | ||
| 600.0 °C | 9.7×10⁻⁶ 1/K | ||
| 700.0 °C | 9.9×10⁻⁶ 1/K | ||
| 800.0 °C | 1.00×10⁻⁵ 1/K | ||
| 900.0 °C | 1.01×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000.0 °C | 1.03×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1100.0 °C | 1.05×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1200.0 °C | 1.06×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1300.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1400.0 °C | 1.10×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1500.0 °C | 1.12×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1600.0 °C | 1.14×10⁻⁵ 1/K | ||
| 熔点 | — | 1769 °C | 铂的典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 136 J/(kg·K) | 铂的典型值 |
| 热导率 | -173.0 °C | 85.6 W/(m·K) | |
| -73.0 °C | 79 W/(m·K) | ||
| 20.0 °C | 74 W/(m·K) | ||
| 127.0 °C | 73.2 W/(m·K) | ||
| 327.0 °C | 73 W/(m·K) | ||
| 527.0 °C | 74.8 W/(m·K) | ||
| 727.0 °C | 76.9 W/(m·K) | ||
| 927.0 °C | 83.2 W/(m·K) | ||
| 1127.0 °C | 88.3 W/(m·K) | ||
| 1327.0 °C | 89.5 W/(m·K) | ||
| 1527.0 °C | 89 W/(m·K) | ||
| 1727.0 °C | 86 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电导率 | 20.0 °C | 9.40×10⁶ S/m |
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.16×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铂 | 99.5 – 99.99 % |
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