Оксид лантана ТУ 48-4-523-90 в Минске


Оксид лантана ТУ 48-4-523-90: характеристики, фракции и применение

Оксид лантана LaO по ТУ 48-4-523-90 — редкоземельный оксид, выпускаемый в виде порошка белого цвета с кубической кристаллической решёткой (полиморфная модификация C-типа, стабильная до 2000 C). Стандарт нормирует массовую долю основного вещества, лимитирует примеси редкоземельных элементов (Ce, Pr, Nd, Sm) и устанавливает гранулометрический состав партий. Температура плавления LaO — 2307 C, плотность — 6,51 г/см, гигроскопичность выражена: при выдержке на воздухе материал поглощает влагу и карбонизируется с образованием гидроксида и карбоната лантана, что требует герметичной упаковки и сухого хранения.

Нормируемые показатели по ТУ 48-4-523-90

ПоказательМарка ЛaО-ДМарка ЛaО-ОСЧМетод контроляПримечание
Массовая доля LaO99,0 %99,99 %комплексонометрияв пересчёте на сухое вещество
Сумма РЗЭ-примесей 1,0 % 0,01 %АЭС-ИСПCe, Pr, Nd, Sm
Потери при прокаливании 2,0 % 1,0 %гравиметрия, 1000 Cсвязаны с влагой и CO
FeO 0,005 % 0,0005 %фотометриялимит по железу
Остаток на сите 45 мкм 0,5 % 0,1 %ситовой анализпо согласованию фракции

Фракции и технологические свойства

Материал поставляется в диапазоне размеров частиц от 1 до 100 мкм; для оптических и люминофорных задач заказывают узкие фракции 3–10 мкм и 10–20 мкм. Удельная поверхность порошка — 3–15 м/г в зависимости от способа получения (осаждение из нитратных растворов, прокалка оксалата). Насыпная плотность — 0,8–1,6 г/см. При компактировании и спекании на воздухе выше 1200 C наблюдается рост зерна, поэтому для керамики вводят спекающие добавки или применяют горячее изостатическое прессование.

Области применения

  • Производство оптических стёкол с высоким показателем преломления (n 1,80–1,85) для объективов микроскопов, аэрокосмической оптики и линз фотолитографических установок.
  • Люминофоры и сцинтилляторы на основе LaO:La, активированные Eu, Ce, Tb — для рентгеновских экранов, детекторов и светодиодных матриц.
  • Керамика для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) и мембран кислородных сенсоров в составе LaGaO и LaNiO.
  • Катализаторы нефтепереработки и нейтрализации выхлопных газов ДВС, где LaO стабилизирует носитель -AlO и церий-циркониевые композиции.
  • Легирующая добавка в вольфрамовые и молибденовые сплавы, повышающая эмиссионную стойкость катодов электровакуумных приборов.
  • Сырьё для получения металлического лантана и гексаборида лантана LaB методом металлотермии и электролиза.

Условия хранения и транспортировки

Оксид лантана ТУ 48-4-523-90 упаковывают в герметичные полиэтиленовые барабаны или стальные банки с внутренним полимерным покрытием. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с момента изготовления при температуре 5–25 C и относительной влажности не выше 60 %. При вскрытии тары порошок рекомендуется прокаливать при 800–900 C для удаления сорбированной влаги и карбонатов перед вводом в шихту. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта; материал относится к негорючим, малоопасным веществам (класс опасности 4 по ГОСТ 12.1.007).

Вопросы и ответы

Чем отличается марка ЛaО-ОСЧ от ЛaО-Д по ТУ 48-4-523-90?

Марка ЛaО-ОСЧ нормирует массовую долю LaO не менее 99,99 % и сумму редкоземельных примесей не более 0,01 %, тогда как ЛaО-Д допускает 99,0 % основного вещества и до 1,0 % примесей РЗЭ. ОСЧ применяют в люминофорах и оптике, ЛaО-Д — в катализаторах и металлургии.

Почему оксид лантана требует герметичной упаковки?

LaO гигроскопичен: при контакте с влагой воздуха образуется La(OH), а при поглощении CO — карбонат лантана. Это изменяет потери при прокаливании и стехиометрию шихты, поэтому тара должна быть герметичной, а перед использованием материал прокаливают при 800–900 C.

Какие фракции оксида лантана доступны для заказа?

Стандартно поставляются порошки с размером частиц 1–100 мкм; по согласованию — узкие фракции 3–10 мкм и 10–20 мкм с остатком на сите 45 мкм не более 0,1–0,5 %. Удельная поверхность составляет 3–15 м/г в зависимости от метода синтеза.

При какой температуре спекается керамика на основе LaO?

Плотная керамика формируется при спекании в интервале 1400–1600 C; выше 1200 C начинается интенсивный рост зерна, поэтому применяют спекающие добавки или горячее изостатическое прессование для сохранения субмикронной структуры.