Paduan platinum-iridium adalah sistem paduan biner yang terbentuk dari peleburan platinum dan iridium. Ini bukan sekadar campuran logam biasa, tetapi material hasil rekayasa yang nilainya terletak pada pencapaian sifat-sifat ekstrem melalui penyesuaian komposisi—sifat-sifat yang melampaui sifat logam tunggal mana pun. Keunggulan paduan platinum-iridium yang tak tergantikan berasal dari karakteristik gabungannya: paduan ini mewarisi sifat inert kimia dan kemudahan pengerjaan platinum yang tak tertandingi, sekaligus menggabungkan kekerasan, ketahanan aus, dan stabilitas termal iridium yang luar biasa. Paduan ini memiliki kepadatan melebihi 21,5 g/cm³, titik leleh antara 1768°C (platinum) dan 2446°C (iridium), dan koefisien ekspansi termal yang sangat rendah. Ketahanan korosinya sangat legendaris; paduan platinum-iridium dengan kandungan iridium tinggi bahkan dapat menahan air regia mendidih. Dalam aplikasi yang membutuhkan stabilitas dimensi jangka panjang dan keandalan absolut, paduan platinum-iridium seringkali menjadi satu-satunya pilihan yang layak, bukan sekadar pilihan mewah. Penggunaan historis paduan PtIr10 untuk Prototipe Kilogram Internasional merupakan pengesahan tertinggi atas stabilitas abadi material tersebut.
Penerapan paduan platinum-iridium didasarkan pada sifat fisikokimianya, yang merambah berbagai sektor industri mutakhir. Dalam implan medis, paduan ini berfungsi sebagai material penting untuk elektroda alat pacu jantung, probe stimulasi saraf, dan kerangka stent vaskular. Di sini, paduan PtIr10 atau PtIr20 biasanya digunakan, yang membutuhkan kepatuhan simultan terhadap standar biokompatibilitas, ketahanan jangka panjang terhadap korosi cairan tubuh, konduktivitas listrik yang unggul, dan kekuatan mekanik yang cukup untuk menahan tekukan berulang. Dalam industri kedirgantaraan dan suhu tinggi , paduan platinum-iridium berfungsi sebagai pelindung. Lapisan atau komponen padat paduan platinum-iridium digunakan pada bagian ujung panas mesin turbin , nosel mesin roket, dan wadah suhu tinggi untuk produksi serat kaca. Di sini, nilainya terletak pada kemampuan mempertahankan bentuk dan integritas permukaan dalam lingkungan pengoksidasi yang melebihi 1500°C—kemampuan yang tidak tertandingi oleh sebagian besar material.
Dalam elektrokimia dan instrumentasi presisi, paduan platinum-iridium tidak tertandingi sebagai material elektroda. Baik sebagai anoda untuk elektrolisis media korosif (misalnya, dalam industri klor-alkali ) atau sebagai mikroelektroda untuk penelitian elektrofisiologi jantung, paduan ini memberikan impedansi rendah, kapasitas injeksi muatan tinggi, dan permukaan yang tidak reaktif. Dalam metrologi, meskipun definisi kilogram telah diperbarui, prototipe PtIr10 historis dan standar turunannya tetap menjadi standar transfer fisik di laboratorium kalibrasi dengan presisi tertinggi karena stabilitas massanya yang bebas pergeseran. Industri perhiasan lebih menyukai paduan platinum-iridium dengan kandungan iridium rendah, seperti PtIr5. Hal ini secara signifikan meningkatkan kekerasan platinum murni, memungkinkan pengaturan cakar yang lebih aman untuk berlian dan ketahanan gores yang lebih besar pada permukaan perhiasan, sambil mempertahankan kilau putih cemerlang.
Harga paduan platinum-iridium ditentukan oleh biaya logam mulia, kompleksitas manufaktur, dan penawaran serta permintaan pasar, sehingga menghasilkan rentang harga yang luas. Biaya bahan dasar terkait langsung dengan harga spot global untuk platinum dan iridium, dengan iridium menunjukkan fluktuasi harga yang sangat fluktuatif—secara historis mencapai beberapa kali lipat harga platinum. Akibatnya, harga paduan platinum-iridium meningkat secara non-linier dengan kandungan iridium. Misalnya, kawat paduan PtIr10 umum (90% platinum, 10% iridium) mungkin berharga 50% hingga 100% lebih mahal daripada kawat platinum murni. Untuk paduan PtIr30 yang digunakan dalam lingkungan tahan aus ekstrem, harganya bisa beberapa kali lipat dari platinum murni. Selain komposisi, bentuk produk secara signifikan memengaruhi harga paduan platinum-iridium. Kawat ultra-halus dengan diameter di bawah 0,05 mm, kawat elektroda yang ditarik dan dipoles dengan presisi, atau komponen perangkat medis berbentuk kompleks memiliki nilai pemrosesan yang jauh lebih tinggi daripada ingot atau lembaran sederhana.
Berdasarkan tren harga dari pemasok material internasional seperti Goodfellow atau American Elements, kawat paduan PtIr10 kelas industri (diameter 0,25 mm) biasanya berkisar antara $80 hingga $120 per gram, tergantung pada volume pembelian dan spesifikasi. Untuk kawat atau batangan PtIr30 dengan kandungan iridium tinggi, harganya dapat dengan mudah melebihi $200 per gram. Untuk komponen medis atau kelas kedirgantaraan yang disesuaikan, penetapan harga paduan platinum-iridium juga harus memperhitungkan sertifikasi kualitas yang ketat dan pemrosesan khusus, yang berpotensi meningkatkan biaya akhir hingga ratusan dolar per gram. Oleh karena itu, diskusi tentang penetapan harga paduan platinum-iridium harus secara eksplisit mendefinisikan komposisi, bentuk, toleransi, dan tingkat sertifikasi.
Memproduksi paduan platinum-iridium menghadirkan tantangan metalurgi yang signifikan. Karena titik leleh kedua logam yang sangat tinggi dan kerentanan iridium terhadap oksidasi pada suhu tinggi, peleburan harus dilakukan di bawah vakum atau atmosfer inert (seperti argon), biasanya menggunakan teknik peleburan induksi atau peleburan busur. Memastikan komposisi yang seragam adalah langkah kritis pertama, karena segregasi secara langsung menyebabkan kegagalan produk. Pengerjaan panas selanjutnya (penempaan panas, penggulungan panas) harus dilakukan di atas 1200°C untuk membuka struktur hasil pengecoran. Proses pengerjaan dingin seperti penarikan kawat atau penggulungan memerlukan kehati-hatian yang ekstrem dan anil perantara, karena paduan mengeras dengan cepat selama pembentukan dan formulasi iridium tinggi rentan terhadap keretakan. Terakhir, komponen presisi seringkali memerlukan EDM (pemesinan pelepasan listrik) atau pemotongan dengan alat berlian. Secara global, hanya sejumlah kecil produsen yang dapat memasok paduan platinum-iridium berkualitas tinggi secara andal. Johnson Matthey di Inggris dan Heraeus di Jerman adalah pemimpin teknologi yang telah lama berdiri, khususnya dalam material kelas medis dan metrologi. Perusahaan logam khusus seperti ATI Metals di AS juga menawarkan produk paduan platinum-iridium kelas kedirgantaraan. Untuk penelitian dan pengembangan serta pengadaan dalam jumlah kecil, distributor khusus seperti Goodfellow berfungsi sebagai sumber yang dapat diandalkan.
Daur ulang paduan platinum-iridium merupakan industri bernilai tinggi yang didorong oleh biaya bahan baku dan daya tahan intrinsik material itu sendiri. Memulihkan paduan ini dari implan medis yang dibuang, elektroda industri yang rusak, sisa perhiasan, atau komponen kedirgantaraan yang dinonaktifkan terbukti sangat menguntungkan secara ekonomi. Nilai paduan platinum-iridium daur ulang bergantung pada kandungan iridium dan tingkat kontaminasinya. Kawat elektroda pacu jantung PtIr10 bekas mempertahankan nilai logam yang hampir sama dengan material baru, karena paduan platinum-iridium mengalami kehilangan korosi minimal selama penggunaan di dalam tubuh. Proses daur ulang biasanya melibatkan pemisahan mekanis, peleburan suhu tinggi, dan pemurnian hidrometalurgi (seperti proses pelarutan-pengendapan) untuk memisahkan dan memurnikan platinum dan iridium hingga tingkat yang sesuai untuk paduan ulang. Pemurni logam mulia khusus , seperti Umicore dari Belgia atau DONGSHENG metal dari Hong Kong , mengoperasikan fasilitas daur ulang ini. Bagi lembaga yang menyimpan limbah platinum-iridium, daur ulang tidak hanya sebagian mengimbangi biaya pengadaan material baru tetapi juga selaras dengan persyaratan keberlanjutan sumber daya. Oleh karena itu, perencanaan jalur daur ulang akhir masa pakai untuk komponen paduan platinum-iridium selama desain proyek awal sangat penting, karena secara langsung memengaruhi total biaya siklus hidup.
Jelajahi limbah logam mulia industri dengan nilai daur ulang yang lebih tinggi melalui tautan di bawah ini.
Bahasa
