Фториды DyF3 в Минске

Фторид диспрозия DyF: оптический материал для ИК-диапазона и фторидных расплавов

Фторид диспрозия DyF — тугоплавкое редкоземельное соединение с гексагональной кристаллической решёткой (пр. гр. P6/mmc), температурой плавления около 1360 C и плотностью 7,45–7,50 г/см. Вещество существует в двух формах: безводный порошок и монокристаллы, выращиваемые методом Бриджмена — Стокбаргера в атмосфере аргона или гексафторида серы. В отличие от фторидов лёгких РЗЭ, DyF обладает низкой гигроскопичностью и сохраняет фазовую стабильность до 1150 C, что определяет его применение в оптике среднего ИК-диапазона и в качестве компонента фторидных электролитов.

Технические характеристики и формы поставки

Безводный DyF выпускается по ТУ 48-4-524 в виде порошка с чистотой 99,9–99,99 % по основному веществу. Содержание влаги не превышает 0,05 %; гранулометрический состав контролируется в диапазоне 1–50 мкм. Монокристаллы поставляются в виде оптических заготовок диаметром 10–50 мм и толщиной 2–20 мм с полировкой поверхности до шероховатости Ra 5 нм.

Применение в оптике и лазерной технике

Монокристаллический DyF используется как оптический материал для окон и линз в тепловизорах, работающих в спектральном диапазоне 3–5 мкм и 8–12 мкм. Низкое значение показателя преломления снижает френелевские потери без просветляющих покрытий. В волоконных лазерах на основе фторидных стёкол (ZBLAN) DyF служит источником ионов Dy для генерации на длине волны 2,8–3,0 мкм, применяемой в хирургических установках и лидарах.

Металлургия и фторидные расплавы

В электролитическом производстве редкоземельных металлов DyF вводится в состав фторидных расплавов LiF–DyF и LiF–BaF–DyF для снижения температуры ликвидуса до 780–820 C и повышения растворимости оксида диспрозия. Это обеспечивает стабильный выход металла при электролизе в ваннах объёмом 50–200 л. В литейном производстве магниевых сплавов МЛ5 и МЛ10 фторид диспрозия применяется как модифицирующая добавка в составе флюсов, связывающая примеси железа и кремния.

Ядерная энергетика и специальные сплавы

DyF рассматривается как компонент топливных солей для жидкосолевых реакторов на фторидных расплавах (LiF–BeF–DyF). Высокое сечение захвата тепловых нейтронов у диспрозия (около 950 барн) позволяет использовать его для выгорающего поглотителя. В производстве постоянных магнитов Nd–Fe–B фторид диспрозия служит прекурсором для диффузионного легирования зернограничной фазы, повышающего коэрцитивную силу магнитов до 25–30 кЭ.

Стандарты и нормативная база

• ТУ 48-4-524 — фторид диспрозия безводный, технические условия
• ГОСТ 23862.1 — методы определения редкоземельных элементов в оксидах и фторидах
• ISO 14707 — атомно-эмиссионный анализ с индуктивно связанной плазмой
• ASTM E1479 — спектроскопический анализ редкоземельных соединений
• ТУ 48-4-325 — фториды РЗЭ для оптических монокристаллов

Условия хранения и транспортировки

Порошок DyF хранится в герметичной таре из полиэтилена или фторопласта в сухом помещении при относительной влажности не выше 60 % и температуре 5–30 C. Монокристаллы требуют защиты от абразивного контакта и резких перепадов температур. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта при условии исключения увлажнения и механических повреждений.

Вопросы и ответы