Иттрий в слитках Итм-3 в Минске

Иттрий в слитках Итм-3 — технические характеристики и применение

Иттрий в слитках Итм-3 — металлургическая продукция высокой чистоты, получаемая методом вакуумной дистилляции с последующей зонной плавкой. Марка Итм-3 регламентирует содержание основного металла на уровне 99,95 % (основа — иттрий), при этом суммарная доля примесей не превышает 0,05 %. Контролируемыми примесями выступают редкоземельные металлы (лантан, церий, неодим), железо, кремний, кальций, медь и никель — их содержание нормируется отдельно для каждой позиции.

Слитки Итм-3 поставляются в виде цилиндрических или прямоугольных заготовок массой от 0,5 до 5 кг. Структура металла — плотная, без раковин, трещин и неметаллических включений. Поверхность слитков не требует дополнительной механической обработки перед использованием в вакуумных процессах.

Физико-механические параметры

Иттрий Итм-3 характеризуется гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой (-модификация), которая сохраняется до температуры полиморфного превращения 1478 C. Плотность металла — 4,47 г/см, температура плавления — 1526 C, температура кипения — 3336 C. Теплопроводность при 25 C составляет 17,2 Вт/(мК), удельное электросопротивление — 596 нОмм.

Механические характеристики слитков Итм-3 зависят от степени деформации при последующей обработке. В литом состоянии твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 40–55 HB, предел прочности при растяжении — 130–180 МПа, относительное удлинение — 10–20 %. Металл пластичен при комнатной температуре, что позволяет подвергать его ковке, прокатке и волочению без предварительного нагрева.

Химический состав и нормируемые примеси

Области применения слитков Итм-3

Иттрий Итм-3 используется преимущественно в отраслях, где требуется высокая чистота исходного металла и стабильность свойств при высокотемпературной эксплуатации:

• производство люминофоров для светодиодных источников света и электронно-лучевых трубок — легирование иттрий-алюминиевых гранатов (YAG);
• изготовление мишеней для магнетронного распыления в вакуумных установках нанесения тонкоплёночных покрытий;
• выращивание монокристаллов иттрий-железистых гранатов (YIG) для СВЧ-фильтров и циркуляторов в радиолокационной аппаратуре;
• производство высокотемпературной керамики на основе оксида иттрия для тиглей и изоляторов, работающих при температурах до 1800 C;
• легирование жаропрочных никелевых сплавов для лопаток газотурбинных двигателей — повышение стойкости к окалинообразованию;
• изготовление прекурсоров для синтеза сверхпроводящих керамик системы YBaCuO.

Особенности работы с материалом

Иттрий Итм-3 активно взаимодействует с кислородом и азотом при нагреве свыше 400 C, поэтому плавку и термическую обработку проводят в вакууме не хуже 1,3 10 Па или в атмосфере очищенного аргона. При механической обработке слитков образуется мелкодисперсная стружка, склонная к самовоспламенению — необходима организация локальной вытяжной вентиляции и применение смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе.

Хранение слитков Итм-3 допускается в герметичной таре с осушителем, поскольку на поверхности металла со временем формируется рыхлая оксидная плёнка, ухудшающая смачиваемость при последующей плавке. Перед загрузкой в вакуумные печи рекомендуется проводить травление в 10–15 % растворе азотной кислоты с последующей промывкой в дистиллированной воде и сушкой при 100–120 C.

Вопросы и ответы