Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Диспрозий в слитках НО-Е: технические характеристики и применение
Диспрозий в слитках НО-Е — редкоземельный металл иттриевой подгруппы, поставляемый в виде компактных слитков повышенной чистоты. Маркировка НО-Е указывает на металл, полученный кальциетермическим восстановлением фторида диспрозия с последующей вакуумной переплавкой. Содержание основного элемента — не менее 99,5 %, суммарное содержание примесей редкоземельных металлов нормируется отдельно. Слитки формируются методом вакуумно-дугового или индукционного плавления в атмосфере аргона, что обеспечивает минимальное газонасыщение.
Физико-химические свойства
Диспрозий относится к тяжёлым лантаноидам с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой при нормальных условиях. Температура плавления — 1412 C, температура кипения — 2567 C. Плотность в твёрдом состоянии — 8,55 г/см. Металл парамагнитен, обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов — порядка 930 барн, что определяет его применение в ядерной энергетике. Теплопроводность — 10,7 Вт/(мК), удельное электрическое сопротивление — 926 нОмм. Диспрозий химически активен: на воздухе покрывается оксидной плёнкой DyO, реагирует с водой с выделением водорода, растворяется в минеральных кислотах.
Химический состав и примеси
Слитки НО-Е контролируются по содержанию лимитирующих примесей, влияющих на магнитные и ядерно-физические свойства:
- Редкоземельные примеси (Tb, Ho, Er, Y) — не более 0,3 % суммарно
- Железо, кремний, кальций — не более 0,05 % каждого
- Кислород — не более 0,08 %
- Углерод — не более 0,03 %
- Азот — не более 0,01 %
- Водород — не более 0,005 %
Типоразмеры слитков
| Масса слитка, кг | Диаметр, мм | Длина, мм | Содержание Dy, % | Метод получения |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | 40–60 | 80–120 | 99,5 | вакуумно-дуговой |
| 1,0–2,5 | 60–80 | 120–180 | 99,5 | вакуумно-дуговой |
| 2,5–5,0 | 80–100 | 180–250 | 99,9 | индукционный |
| 5,0–10,0 | 100–140 | 250–350 | 99,9 | индукционный |
Области применения
Диспрозий в слитках НО-Е используется как легирующая добавка и исходный материал для дальнейшего передела:
- Производство высококоэрцитивных магнитов Nd–Fe–B систем: введение 2–6 % Dy повышает коэрцитивную силу и рабочую температуру до 200 C
- Управляющие стержни и поглотители в реакторах на тепловых нейтронах, включая ВВЭР и PWR
- Магнитострикционные сплавы на основе терфенола-D (Tb–Dy–Fe) для гидроакустических излучателей и прецизионных приводов
- Металлургия: модифицирование жаропрочных никелевых и кобальтовых сплавов для лопаток газовых турбин
- Производство люминофоров и лазерных материалов на основе Dy-активированных кристаллов
- Научное приборостроение: криогенные магнитные системы и датчики Холла
Условия хранения и транспортировки
Слитки НО-Е хранят в герметичной таре с инертной средой или под слоем минерального масла, поскольку металл активно окисляется во влажном воздухе. Транспортировка осуществляется в стальных барабанах или деревянных ящиках с внутренней полиэтиленовой облицовкой. Температурный диапазон хранения — от –20 C до +40 C при относительной влажности не выше 70 %. При механической обработке (резка, точение) применяется защитная атмосфера аргона либо обильное охлаждение негорючими смазочно-охлаждающими жидкостями, так как мелкая стружка диспрозия пирофорна.
Вопросы и ответы
Чем маркировка НО-Е отличается от других марок диспрозия?
Индекс НО-Е обозначает металл, полученный кальциетермическим восстановлением с последующей вакуумной переплавкой. Это обеспечивает содержание Dy не менее 99,5 % и ограничение газовых примесей, что критично для магнитных и ядерных применений.
Какое сечение захвата нейтронов у диспрозия в слитках НО-Е?
Сечение захвата тепловых нейтронов составляет порядка 930 барн. Это значение определяет использование слитков НО-Е для изготовления поглотителей и управляющих стержней ядерных реакторов.
При какой температуре диспрозий НО-Е сохраняет магнитные свойства в сплавах?
В составе магнитов Nd–Fe–B с добавкой диспрозия из слитков НО-Е рабочая температура достигает 200 C без необратимой потери намагниченности. Коэрцитивная сила возрастает пропорционально содержанию Dy в шихте.
Как обрабатывать слитки диспрозия НО-Е без возгорания стружки?
Механическую обработку проводят в среде аргона или с интенсивным охлаждением негорючей СОЖ. Мелкая стружка диспрозия пирофорна, поэтому её собирают в герметичные металлические контейнеры и не допускают накопления в зоне резания.