Лантан в чушках ЛаМ-1: характеристики, применение и поставка
Лантан в чушках ЛаМ-1 — редкоземельный металл, выплавляемый по ГОСТ 23862.0-79 и ГОСТ 23862.1-79. Марка ЛаМ-1 обозначает лантан металлический с содержанием основного элемента не менее 99,0 % (La + Ce + Pr + Nd в сумме). Чушки получают металлотермическим восстановлением или электролизом расплава LaCl–KCl с последующей вакуумной переплавкой и отливкой в изложницы. Слитки имеют серебристо-серую поверхность, склонную к быстрому окислению на воздухе с образованием рыхлой плёнки LaO и La(OH).
Технические параметры марки ЛаМ-1
Металл относится к лёгким редкоземельным элементам, кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной решётке (-La) при комнатной температуре и переходит в ГЦК-модификацию (-La) при 310 C. Температура плавления — 920 C, температура кипения — 3464 C. Плотность — 6,162 г/см. Модуль упругости — 36,6 ГПа. Теплопроводность — 13,4 Вт/(мК). Металл парамагнитен, обладает высокой химической активностью: реагирует с водой с выделением водорода, энергично окисляется при нагреве выше 450 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на переработку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание La | 99,0 % | Атомно-эмиссионный анализ | Стабильность легирования | ГОСТ 23862.1-79 |
| Сумма РЗЭ | 99,5 % | Масс-спектрометрия | Чистота сплавов | Ce, Pr, Nd — примеси |
| Железо (Fe) | 0,15 % | ICP-OES | Снижение пластичности | Лимитируется |
| Кальций (Ca) | 0,10 % | Титрование | Остаток восстановителя | После металлотермии |
| Кислород (O) | 0,05 % | Восстановительное плавление | Оксидные включения | Вакуумная отливка |
| Масса чушки | 2–5 кг | Взвешивание | Загрузка в тигель | По согласованию |
Применение лантана марки ЛаМ-1
Металл вводят в шихту при производстве конструкционных и специальных сплавов, где он выполняет функции модификатора и раскислителя. В металлургии стали и чугуна лантан связывает серу и кислород, измельчает зерно, повышает ударную вязкость при отрицательных температурах. В алюминиевых сплавах добавка 0,1–0,3 % La повышает жаропрочность и коррозионную стойкость литых деталей.
- Легирование конструкционных сталей для нефтегазового сортамента труб
- Модифицирование силуминов и литейных алюминиевых сплавов (АК12, АК9ч)
- Производство магнитострикционных материалов на основе Tb-Dy-Fe
- Изготовление мишней для магнетронного напыления функциональных покрытий
- Компонент геттеров в вакуумных системах и электровакуумных приборах
- Сырьё для получения оксида лантана LaO оптического сорта
Условия хранения и транспортировки
Чушки ЛаМ-1 поставляются в герметичной упаковке — полиэтиленовые пакеты в металлических барабанах или стальных контейнерах с инертной средой (аргон, азот). Хранение на открытых площадках не допускается: влага воздуха инициирует реакцию гидролиза с образованием гидроксида и водорода, что создаёт пожароопасную концентрацию. Складские помещения должны быть сухими, с относительной влажностью не выше 60 % и температурой 5–30 C. При механической обработке (резка, фрезерование) стружка лантана пирофорна — работы ведут в среде инертного газа или с обильным охлаждением минеральным маслом.
Вопросы и ответы
Чем марка ЛаМ-1 отличается от ЛаМ-2?
ЛаМ-1 содержит не менее 99,0 % лантана, ЛаМ-2 — не менее 98,0 %. Различие определяется лимитами по железу, кальцию и сумме редкоземельных примесей, что влияет на выбор марки при легировании ответственных сплавов.
Какой стандарт регламентирует поставку чушек ЛаМ-1?
Химический состав и маркировка устанавливаются ГОСТ 23862.0-79 и ГОСТ 23862.1-79. Поставка осуществляется партиями с сертификатом качества, где указаны результаты анализа по каждому лимитируемому элементу.
Почему чушки лантана хранят в инертной среде?
Лантан активно взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, образуя оксид и гидроксид. При гидролизе выделяется водород, способный создать взрывоопасную концентрацию в замкнутом объёме, поэтому упаковка заполняется аргоном или азотом.
В каких отраслях востребован лантан марки ЛаМ-1?
Металлургия (модифицирование сталей и алюминиевых сплавов), электроника (геттеры, мишени напыления), оптика (сырьё для LaO), а также производство магнитострикционных и водород-аккумулирующих материалов.
