Оксид лантана ЛаО-Л: технические характеристики и применение
Оксид лантана марки ЛаО-Л — редкоземельный оксид лантана(III) с массовой долей основного вещества не менее 99,5 %, выпускаемый по ТУ 48-4-524 в виде порошка белого цвета. Марка ЛаО-Л относится к категории «лёгких» лантаноидов и нормируется по содержанию примесей оксидов церия, празеодима, неодима и железа. Кристаллическая решётка — гексагональная (LaO типа A), при температуре выше 2040 C происходит полиморфный переход в кубическую модификацию. Температура плавления — 2315 C, плотность — 6,51 г/см. Гигроскопичен: на воздухе интенсивно поглощает влагу и диоксид углерода с образованием гидроксида и карбоната лантана, поэтому хранится в герметичной таре.
Нормируемые показатели марки ЛаО-Л
| Показатель | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Ед. измерения |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля LaO | 99,5 | ГОСТ 23862.1 | Чистота оптических стёкол | % |
| Оксиды церия и празеодима | 0,05 | спектральный | Светопропускание линз | % |
| Оксид железа FeO | 0,003 | фотометрический | Цветность стекломассы | % |
| Потери при прокаливании | 1,0 | гравиметрический | Дозировка шихты | % |
| Дисперсность (d50) | 2–6 | лазерная дифракция | Спекаемость керамики | мкм |
Функциональные свойства
Высокий показатель преломления оксида лантана в составе многокомпонентных стёкол (n 1,85–1,95) обеспечивает изготовление апохроматических объективов с подавлением хроматических аберраций. В шихте для оптического стекла марка ЛаО-Л вводится взамен оксидов тяжёлых лантаноидов при сохранении показателя дисперсии. В составе керамических мишеней LaO служит основой для нанесения диэлектрических слоёв методом магнетронного распыления.
Как активатор и матрица оксид лантана применяется в люминофорах: LaO:Eu и LaO:Tb формируют красное и зелёное свечение в плазменных панелях и ртутных люминесцентных лампах. В нефтехимии LaO входит в состав модификаторов цеолитсодержащих катализаторов крекинга, снижая коксообразование на поверхности цеолита Y.
Области применения марки ЛаО-Л
- Оптическая промышленность — шихта для лантановых стёкол объективов микроскопов, астрономической оптики, эндоскопов.
- Электроника — мишени для магнетронного напыления диэлектрических слоёв в производстве МОП-структур.
- Светотехника — люминофоры для люминесцентных ламп и плазменных дисплеев.
- Нефтепереработка — промотор катализаторов каталитического крекинга в реакторах с псевдоожиженным слоем.
- Специальная керамика — компонент высокотемпературных диэлектриков и термостойких покрытий.
- Металлургия — восстановитель при получении лантана и мишметалла, легирующая добавка.
Условия эксплуатации и хранения
Порошок марки ЛаО-Л хранится в герметичных полиэтиленовых или металлических контейнерах при относительной влажности не выше 60 % и температуре от –20 C до +30 C. При вскрытии тары материал рекомендуется прокаливать при 800–900 C для удаления карбоната и гидроксида лантана, образовавшихся при контакте с воздухом. Транспортировка — всеми видами закрытого транспорта, исключая попадание влаги.
Вопросы и ответы
Чем марка ЛаО-Л отличается от ЛаО-М?
Марка ЛаО-Л нормирует более низкое содержание оксидов церия и железа, что критично для оптических стёкол; ЛаО-М допускает повышенную долю примесей и применяется в катализаторах и металлургии.
Почему оксид лантана требует прокаливания перед вводом в шихту?
При хранении на воздухе LaO поглощает влагу и CO с образованием La(OH) и La(CO), что искажает расчёт навески; прокаливание при 800–900 C возвращает стехиометрию.
Какая температура плавления у оксида лантана марки ЛаО-Л?
Температура плавления LaO составляет 2315 C; полиморфный переход из гексагональной в кубическую модификацию происходит при 2040 C.
Применяется ли ЛаО-Л в производстве люминофоров?
Да, оксид лантана служит матрицей для активированных люминофоров LaO:Eu и LaO:Tb, используемых в люминесцентных лампах и плазменных панелях.
