Falei recentemente com Graham Wilson (Engenheiro de Aplicações Sénior da Indium Corporation) sobre o conselho que daria aos clientes que procuram formar a melhor vedação possível utilizando fio de índio ou pré-formas de índio (juntas):
Jim: Graham, temos muitos clientes a pedir sugestões para a utilização de índio em vedantes criogénicos. Também tens visto isto?
Graham: Sim, devido às caraterísticas inerentes do material - o índio é uma excelente escolha para o fabrico de vedantes criogénicos.
Jim:Pode dizer-me qual é o melhor nível de pureza para selar?
Graham: A pureza padrão que é melhor para aplicações criogénicas é um mínimo de 4N5 (99,995%In). As aplicações críticas requerem frequentemente uma pureza de 5N (99,999%In). A melhor prática é utilizar o índio puro 5N em caso de dúvida, embora alguns clientes consigam obter a pureza 4N em alguns casos individuais.
Jim: Boa decisão, mas e os contaminantes na superfície do índio?
Graham: Qualquer contaminante de superfície tem o potencial de afetar a junta e as suas propriedades de vedação. Devido à forma como processamos e manuseamos o índio nas nossas instalações, o nosso material é enviado limpo para o cliente. Enquanto alguns metais formam óxidos metálicos muito espessos na sua superfície, o índio puro tem a capacidade de auto-passivar a sua superfície; quando exposto a condições ambientais, o índio forma apenas uma fina película de óxido na sua superfície metálica. Os 80-100Å de óxido que se formam são a espessura máxima que se desenvolverá na superfície ao longo de 2-4 horas antes de este óxido começar a atuar como uma barreira protetora, protegendo a superfície de mais oxidação.
Jim: Vamos supor que já temos a pureza correta do índio, que está limpo e pronto a ser utilizado. O que mais devemos considerar sobre as superfícies que estamos a vedar (flanges)?
Graham: Os outros materiais em causa (flanges) também devem estar livres de contaminantes, o que pode ser conseguido de várias formas; normalmente é utilizada acetona seguida de IPA para secar. A camada de óxido que o índio forma é tão fina que pode ser removida muito rapidamente mergulhando o metal índio num ácido suave (gravando a camada de óxido).
Jim: Sinto que me esqueci de um aspeto importante desta aplicação de vedação. E quanto ao design? Pode dar-nos algumas regras a seguir?
Graham: Uma vez que o índio e os metais em questão são limpos/desengordurados - o índio pode ser colocado no conjunto mecânico. É a compressão que desloca a área de superfície da junta - expondo o material de índio virgem às flanges e formando a ligação intermetálica para fazer a vedação.
Jim: O que podemos esperar se o fizermos corretamente?
Graham: As vedações corretamente formadas podem ter taxas de fuga inferiores a 2 x10 -7 torr litro/seg -1.
Obrigado, Graham.
Se tiver outras questões sobre a utilização do índio em vedantes criogénicos, Graham e os outros Engenheiros de Aplicações em todo o mundo estão apenas a um e-mail de distância em [email protected]
~Jim
