Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Лютеций в слитках ЛюМ-1: характеристики, маркировка и применение
Лютеций в слитках ЛюМ-1 — редкоземельный металл иттриевой подгруппы, выпускаемый в виде компактных слитков металлургического передела. Марка ЛюМ-1 регламентирует химический состав по ГОСТ 23862.0-79 и группе марок редкоземельных металлов: суммарная массовая доля лютеция — не менее 99,5 %, лимитируется содержание примесей иттербия, тулия, эрбия, а также нептуниевых и кислородсодержащих включений. Металл получают кальциетермическим восстановлением фторида лютеция с последующей вакуумной переплавкой и разливкой в изложницы. Температура плавления лютеция — 1663 C, плотность — 9,84 г/см, что определяет требования к оснастке при механической обработке слитков.
Технические параметры слитков ЛюМ-1
Слитки ЛюМ-1 поставляются с регламентированной поверхностью: без шлаковых включений, трещин и окисных плен. Внутренние дефекты контролируются ультразвуковой дефектоскопией. Металл склонен к активному окислению при нагреве выше 400 C на воздухе, поэтому хранение и транспортировка выполняются в среде аргона или в герметичной таре с инертным заполнением.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Lu | 99,5 | Атомно-эмиссионный | % | ГОСТ 23862.0-79 |
| Иттербий (Yb) | 0,05 | Масс-спектрометрия | % | лимитируемая примесь |
| Тулий (Tm) | 0,02 | Масс-спектрометрия | % | лимитируемая примесь |
| Кислород | 0,10 | Восстановительное плавление | % | влияет на пластичность |
| Плотность | 9,84 | Гидростатическое взвешивание | г/см | при 20 C |
| Температура плавления | 1663 | ДТА | C | справочное значение |
Области применения слитков ЛюМ-1
Металлический лютеций марки ЛюМ-1 востребован там, где требуется высокая плотность, малое сечение захвата тепловых нейтронов и стабильность при радиационном облучении. Основные направления:
- Производство лютеций-алюминиевых и лютеций-иттриевых лигатур для легирования жаропрочных сплавов в авиадвигателестроении.
- Изготовление мишеней и радионуклидных источников Lu-177 для ядерной медицины и дефектоскопического оборудования.
- Сцинтилляционные кристаллы LSO и LYSO для позитронно-эмиссионных томографов и гамма-камер.
- Легирующие добавки в магнитные материалы и люминофоры для светодиодных и лазерных систем.
- Экспериментальные конструкционные элементы реакторной техники с повышенной радиационной стойкостью.
Условия эксплуатации и переработки
Слитки ЛюМ-1 обрабатывают резанием на станках с ЧПУ с применением твердосплавного инструмента и обильного охлаждения. Стружка лютеция пирофорна: её собирают под слоем минерального масла или в атмосфере аргона. Отжиг проводят в вакуумных печах сопротивления при 900–1100 C с остаточным давлением не выше 110 Па. Горячая деформация возможна при 1200–1400 C в защитной среде. Готовые изделия из лютеция применяют в узлах, работающих при температурах от –50 C до +800 C в инертной среде или вакууме.
Вопросы и ответы
Чем марка ЛюМ-1 отличается от ЛюМ-2?
ЛюМ-1 нормирует более высокую чистоту по иттербию и тулию, а также меньший кислородный индекс, что критично для сцинтилляционных кристаллов и радионуклидных мишеней.
Как хранить слитки лютеция ЛюМ-1?
В герметичной таре с аргоном или в вакуумной упаковке при влажности не выше 60 %. Контакт с воздухом при нагреве выше 400 C недопустим из-за интенсивного окисления.
Какие примеси лимитируются в ЛюМ-1?
Иттербий, тулий, эрбий, иттрий, а также кислород, азот и углерод. Суммарная доля редкоземельных примесей не превышает 0,5 %.
Применяется ли ЛюМ-1 в ядерной энергетике?
Да, в составе экспериментальных поглощающих элементов и как легирующая добавка к конструкционным сплавам, работающим в условиях нейтронного облучения.