Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Оксид иттрия: технические характеристики и применение
Оксид иттрия (YO) тугоплавкое неорганическое соединение с температурой плавления 2430C и плотностью от 5,01 до 5,03 г/см. Материал выпускается в виде порошка белого цвета с удельной поверхностью от 5 до 40 м/г. Химическая чистота продукта достигает 99,999% (марка 5N), что обеспечивает стабильность физико-химических свойств в высокотемпературных процессах.
Кристаллическая решётка оксида иттрия относится к кубической сингонии (пространственная группа Ia3), что определяет его оптическую прозрачность в диапазоне от 0,25 до 8 мкм. Показатель преломления составляет 1,91. Теплопроводность материала от 13 до 27 Вт/(мК) в зависимости от температуры эксплуатации.
Основные марки и чистота
Промышленность выпускает оксид иттрия с различной степенью очистки, что определяет область применения каждой марки:
- YO марки ИтО-В (чистота 99,99%) для производства люминофоров и оптической керамики
- YO марки ИтО-0 (чистота 99,95%) для изготовления конструкционной керамики и огнеупоров
- YO марки ИтО-1 (чистота 99,90%) для металлургических процессов и катализаторов
- YO марки 5N (чистота 99,999%) для оптоэлектроники и лазерных сред
Гранулометрический состав варьируется от 0,5 до 50 мкм. Для керамического производства поставляется порошок с медианным размером частиц d50 от 0,8 до 2,5 мкм, обеспечивающий плотность спекания до 99,9% теоретической.
Применение в промышленности
Оксид иттрия используется в качестве исходного сырья для синтеза иттрий-алюминиевого граната (YAG), легированного неодимом, иттербием или эрбием. Эти кристаллы применяются в твердотельных лазерах с длиной волны излучения от 946 до 2940 нм, работающих в импульсном и непрерывном режимах.
В производстве прозрачной керамики оксид иттрия выступает стабилизирующей добавкой для тетрагонального диоксида циркония. Концентрация YO от 3 до 8 мол.% предотвращает мартенситное превращение кристаллической решётки ZrO и повышает трещиностойкость керамики до 10 МПам.
В электронной технике оксид иттрия применяется для формирования диэлектрических слоёв в конденсаторах и подложек для высокотемпературных сверхпроводников. Тонкоплёночные покрытия из YO наносятся методами магнетронного распыления или электронно-лучевого испарения.
Термическая и химическая стабильность
Материал сохраняет химическую инертность при контакте с расплавами металлов, включая титан, цирконий и нержавеющие стали. Тигли из оксида иттрия выдерживают до 200 циклов нагрева до 1800C в восстановительной атмосфере без потери механической прочности.
Устойчивость к воздействию агрессивных сред позволяет использовать YO в качестве защитного покрытия для плазменных горелок, работающих при температурах до 2000C. Скорость эрозии материала в потоке плазмы не превышает 0,05 мм/ч.
| Параметр | ИтО-В | ИтО-0 | ИтО-1 | 5N |
|---|---|---|---|---|
| Чистота, % | 99,99 | 99,95 | 99,90 | 99,999 |
| Насыпная плотность, г/см | от 1,2 до 1,8 | от 1,0 до 1,6 | от 1,0 до 1,5 | от 1,3 до 2,0 |
| Удельная поверхность, м/г | от 10 до 30 | от 5 до 20 | от 5 до 15 | от 15 до 40 |
| Содержание Fe, ppm | менее 5 | менее 10 | менее 20 | менее 1 |
| Потери при прокаливании, % | менее 0,5 | менее 1,0 | менее 1,0 | менее 0,3 |
Условия хранения и транспортировки
Порошок оксида иттрия гигроскопичен, поэтому хранение осуществляется в герметичной таре с влагопоглотителем. Допустимая влажность воздуха при хранении не более 60%. Срок годности при соблюдении условий 24 месяца с даты изготовления.
Продукт нетоксичен, однако при работе с мелкодисперсными фракциями требуется использование респираторов класса FFP2 и вытяжной вентиляции. Предельно допустимая концентрация аэрозоля в воздухе рабочей зоны 6 мг/м.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается оксид иттрия марки 5N от ИтО-В?
Марка 5N имеет чистоту 99,999% и пониженное содержание примесей редкоземельных элементов (менее 1 ppm). Используется для выращивания лазерных кристаллов и в оптоэлектронике, где требуется минимальное поглощение на рабочей длине волны.
Какая температура спекания керамики из оксида иттрия?
Для получения плотной керамики с закрытой пористостью требуется спекание при температуре от 1650 до 1750C в вакууме или водородной атмосфере. Добавка оксида лантана в количестве от 0,5 до 1,0 мол.% снижает температуру спекания на 100150C.
В каких отраслях применяется оксид иттрия?
Основные потребители производители люминофоров для LED-освещения, лазерной оптики, теплозащитных покрытий для лопаток газовых турбин, твёрдооксидных топливных элементов и высокотемпературных датчиков кислорода.
Как оксид иттрия влияет на свойства диоксида циркония?
Введение от 3 до 8 мол.% YO стабилизирует тетрагональную фазу ZrO при комнатной температуре. Это повышает прочность керамики на изгиб до 1200 МПа и трещиностойкость до 10 МПам за счёт трансформационного упрочнения.