Диспрозий в слитках НОК-2 в Минске

Слитки диспрозия НОК-2: технические характеристики и применение

Слитки диспрозия НОК-2 представляют собой металлический диспрозий, полученный методом кальциетермического восстановления фторида диспрозия с последующей вакуумной дистилляцией. Обозначение НОК-2 регламентирует содержание основного компонента — не менее 99,5 % диспрозия по массе, что соответствует квалификации «особо чистый» для применения в ответственных узлах специальной техники. Материал поставляется в виде слитков произвольной формы массой от 0,5 до 5 кг, упакованных в герметичные контейнеры под инертной атмосферой для предотвращения окисления.

Металлургические параметры и чистота

Ключевое отличие слитков НОК-2 от товарного диспрозия марки Дм-1 заключается в ужесточённых лимитах на примеси. Суммарное содержание редкоземельных металлов-примесей (иттрий, тербий, гольмий, эрбий) не превышает 0,1 %, а содержание газообразующих элементов — кислорода и азота — контролируется на уровне сотых долей процента. Такой уровень чистоты достигается двойной дистилляцией в вакууме 1,3 10 Па при температуре 1450–1550 C, что обеспечивает удаление легколетучих примесей и стабилизацию кристаллической решётки -модификации диспрозия.

Плотность слитков НОК-2 составляет 8,55 г/см, температура плавления — 1412 C, температура кипения — 2567 C. Материал характеризуется парамагнитными свойствами и высоким сечением захвата тепловых нейтронов — 950 барн, что определяет его использование в системах управления ядерных реакторов.

Промышленное применение слитков НОК-2

Слитки диспрозия НОК-2 востребованы в отраслях, предъявляющих повышенные требования к чистоте исходного сырья:

• производство магнитострикционных сплавов типа Terfenol-D для гидроакустических преобразователей и ультразвуковых излучателей;
• легирование магнитотвёрдых сплавов Nd-Fe-B для повышения коэрцитивной силы при рабочих температурах до 200 C;
• изготовление поглощающих стержней и выгорающих поглотителей в активных зонах ядерных реакторов;
• синтез интерметаллидов для термоэлектрических генераторов, работающих в диапазоне 300–600 C;
• вакуумное напыление тонкоплёночных покрытий с контролируемым содержанием кислорода.

Особенности работы с материалом

Диспрозий НОК-2 химически активен при нагреве на воздухе: при температуре выше 200 C начинается интенсивное окисление с образованием оксида DyO. Поэтому все операции — резка, механическая обработка, взвешивание — проводятся в перчаточных боксах с аргоновой атмосферой или в вакуумных установках. Хранение слитков допускается только в герметичной таре с осушителем, поскольку гигроскопичность оксидной плёнки приводит к локальной коррозии поверхности.

При выплавке сплавов на основе диспрозия НОК-2 рекомендуется использовать тигли из оксида иттрия или вольфрама, исключающие взаимодействие расплава с материалом тигля. Разливка ведётся в медные кристаллизаторы с водяным охлаждением для формирования мелкозернистой структуры без усадочных раковин.

Условия поставки и входной контроль

Каждая партия слитков НОК-2 сопровождается сертификатом с указанием фактического химического состава, результатов анализа на газообразующие примеси и массы нетто. При входном контроле на предприятии-потребителе рекомендуется проводить выборочную проверку содержания кислорода методом восстановительного плавления в токе инертного газа, поскольку этот показатель критичен для дальнейшего вакуумного переплава.

Для производителей магнитоэлектрических систем и ядерной энергетики слитки НОК-2 поставляются с дополнительной маркировкой партии и указанием номера плавки, что обеспечивает полную прослеживаемость материала в технологической цепочке.

Вопросы и ответы