Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Оксид диспрозия: технические характеристики и применение
Оксид диспрозия (DyO) порошкообразное неорганическое соединение редкоземельного металла диспрозия с кислородом. Относится к группе тяжелых лантаноидов, характеризуется высокой химической стабильностью и температурной устойчивостью. Массовая доля основного вещества в реактивах марок ХЧ и Ч составляет от 99,0% до 99,99%. Молярная масса соединения 373,0 г/моль, плотность от 7,8 до 8,2 г/см.
Физико-химические параметры
Кристаллическая решетка DyO относится к кубической сингонии типа C-MO. Температура плавления соединения достигает 2340C, температура кипения 4200C. Теплопроводность материала составляет от 1,2 до 1,5 Вт/(мК) при комнатной температуре. Удельная поверхность порошка варьируется от 3 до 12 м/г в зависимости от гранулометрического состава и метода получения.
Соединение нерастворимо в воде и щелочных растворах, частично растворяется в минеральных кислотах при нагревании. При прокаливании на воздухе в интервале температур от 800 до 1200C наблюдается незначительная усадка материала без изменения фазового состава. Оптическая ширина запрещенной зоны составляет от 4,8 до 5,1 эВ, что определяет применение оксида диспрозия в оптоэлектронных устройствах.
Сортамент и гранулометрия
Промышленность выпускает оксид диспрозия в нескольких модификациях, различающихся чистотой и дисперсностью. Для металлургических процессов применяются порошки с размером частиц от 1 до 10 мкм, для керамических производств фракции от 0,5 до 5 мкм. Насыпная плотность продукта находится в диапазоне от 1,8 до 2,4 г/см.
| Марка | Чистота, % | Размер частиц, мкм | Удельная поверхность, м/г | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ДyО-1 | 99,99 | от 0,5 до 2,0 | от 8 до 12 | Оптоэлектроника |
| ДyО-2 | 99,9 | от 1,0 до 5,0 | от 4 до 8 | Керамика |
| ДyО-3 | 99,0 | от 2,0 до 10,0 | от 3 до 5 | Металлургия |
Технологические применения
В атомной энергетике оксид диспрозия используется как компонент поглощающих стержней систем управления и защиты ядерных реакторов. Эффективное сечение захвата тепловых нейтронов изотопом Dy-164 достигает 2600 барн, что обеспечивает надежное регулирование цепной реакции в активной зоне.
В производстве магнитострикционных материалов соединение вводят в состав сплавов на основе железа и тербия. Добавка от 2 до 8 мас.% DyO повышает коэффициент магнитострикции до 1200 ppm при комнатной температуре. Такие материалы применяются в гидроакустических излучателях, ультразвуковых преобразователях и прецизионных приводах.
В оптической промышленности оксид диспрозия легирует кристаллы фторида кальция и иттрий-алюминиевого граната. Полученные лазерные среды демонстрируют генерацию в инфракрасном диапазоне с длиной волны от 2,8 до 3,0 мкм. Люминофоры на основе DyO обеспечивают желто-белое свечение в газоразрядных лампах высокого давления.
Керамические композиции с добавлением оксида диспрозия применяются для изготовления тиглей, работающих при температурах до 2200C в вакууме и инертной атмосфере. Материал устойчив к воздействию расплавов щелочных металлов и агрессивных газовых сред.
Условия хранения и меры безопасности
Оксид диспрозия следует хранить в герметично закрытой таре в сухих складских помещениях при относительной влажности не более 75%. Соединение относится к малоопасным веществам (класс опасности IV), однако при работе с порошком необходимо использовать респираторы и защитные очки. Предельно допустимая концентрация аэрозоля в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м.
При попадании соединения в организм возможно раздражение слизистых оболочек. Работы с порошком проводят в вытяжных шкафах или с применением местной вентиляции. Утилизация отходов осуществляется в соответствии с нормативами для соединений редкоземельных элементов.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какие примеси контролируются в оксиде диспрозия высокой чистоты?
В реактивах марок 99,999,99% нормируется содержание железа, кальция, кремния, алюминия и других редкоземельных элементов. Суммарная массовая доля примесей не превышает 0,01% для марки 99,99%.
Как оксид диспрозия влияет на свойства ядерного топлива?
Соединение вводят в состав таблеток диоксида урана для формирования выгорающего поглотителя. Это позволяет компенсировать избыточную реактивность свежего топлива и продлить кампанию реактора.
Каким методом получают оксид диспрозия высокой чистоты?
Промышленное производство включает экстракцию диспрозия из концентратов редкоземельных элементов, осаждение оксалата или гидроксида с последующим прокаливанием при температуре от 800 до 900C.
Возможно ли использование оксида диспрозия в качестве катализатора?
Соединение проявляет каталитическую активность в реакциях окисления углеводородов и конверсии метана. Катализаторы на основе DyO работают при температурах от 400 до 700C в реакторах нефтехимических производств.