Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Оксид лантана La2O3: технические характеристики, марки и применение
Оксид лантана La2O3 — редкоземельный оксид с гексагональной кристаллической решёткой при комнатной температуре и кубической модификацией выше 2000 C. Температура плавления составляет 2300–2320 C, плотность — 6,51 г/см, молярная масса — 325,81 г/моль. Вещество относится к основным оксидам, активно взаимодействует с водой с образованием гидроксида La(OH)3, поглощает углекислый газ из воздуха, поэтому хранится в герметичной таре. Чистота коммерческих марок варьируется от 99,0 % до 99,999 % по основному веществу.
Марки и формы выпуска
Оксид лантана поставляется в виде порошка, гранул и спечённых заготовок. Основные марки регламентируются ТУ и ГОСТ 23862.1-79 (метод определения оксидов РЗЭ).
- ЛаО-Д — порошок с содержанием La2O3 не менее 99,0 %, применяется в металлургии
- ЛаО-Ч — чистота 99,9 %, для оптических стёкол и люминофоров
- ЛаО-ОСЧ — особо чистый, 99,99–99,999 %, для электроники и катализа
- Гранулированный La2O3 — для плазменного напыления и шихты
- Спечённые мишени — для вакуумного осаждения тонких плёнок
Физико-химические параметры
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание La2O3 | 99,0–99,999 % | РЗЭ-титрование | Чистота стекла | Зависит от марки |
| Температура плавления | 2300–2320 C | ДТА | Стойкость мишеней | Кубическая фаза |
| Плотность | 6,51 г/см | Пикнометрия | Расход шихты | При 20 C |
| Потери при прокаливании | 1,0 % | Гравиметрия | Гигроскопичность | 1000 C |
| Дисперсность | 1–10 мкм | Лазерная дифракция | Спекаемость | Порошок |
Применение в промышленности
Основной объём La2O3 потребляет оптическая промышленность: ввод оксида в шихту тяжёлых кронов повышает показатель преломления до 1,80–1,85 и снижает дисперсию. В нефтепереработке La2O3 служит промотором цеолитсодержащих катализаторов крекинга, увеличивая выход бензиновой фракции и снижая коксообразование в реакторе. В металлургии добавка 0,05–0,3 % La2O3 к модифицирующим смесям измельчает зерно и повышает ударную вязкость низколегированных сталей при отрицательных температурах.
В электронной технике из La2O3 формируют подзатворный диэлектрик с диэлектрической проницаемостью 27, что позволяет уменьшить ток утечки в транзисторах с высокой подвижностью электронов. В производстве люминофоров для люминесцентных ламп и плазменных панелей La2O3 выступает активатором и компонентом матрицы, обеспечивая узкополосное излучение. В водородной энергетике оксид применяется в составе никель-лантановых анодов твердооксидных топливных элементов, работающих при 700–900 C.
- Оптическое стекловарение — тяжёлые кроны, ахроматы, объективы
- Нефтехимия — промотор катализаторов каталитического крекинга
- Металлургия — модификаторы стали, лигатуры, сварочные флюсы
- Электроника — диэлектрические слои, мишени магнетронного напыления
- Энергетика — электролиты и аноды ТОТЭ
- Светотехника — люминофоры, активаторы, сцинтилляторы
Условия эксплуатации и хранения
Порошок La2O3 гигроскопичен: при выдержке на воздухе поглощает влагу и CO2 с образованием карбоната, что снижает активность в шихте. Хранение осуществляется в герметичных полиэтиленовых или металлических контейнерах при относительной влажности не выше 60 %. Перед вводом в расплав или шихту рекомендуется прокалка при 800–1000 C для удаления адсорбированной влаги и карбонатов. При работе с пылью применяются респираторы класса FFP2 и вытяжная вентиляция, поскольку аэрозоль оксида лантана относится к умеренно опасным веществам (класс опасности 3).
Вопросы и ответы
Чем отличается марка ЛаО-ОСЧ от ЛаО-Ч?
ЛаО-ОСЧ имеет чистоту 99,99–99,999 % и контролируется по примесям железа, кремния и кальция на уровне ppm, тогда как ЛаО-Ч соответствует 99,9 %. Разница критична для оптических покрытий и подзатворных диэлектриков.
Почему оксид лантана требует прокалки перед использованием?
При хранении La2O3 поглощает влагу и углекислый газ, превращаясь в гидроксид и карбонат. Прокалка при 800–1000 C восстанавливает оксидную форму и стабилизирует состав шихты.
Какая температура плавления у La2O3 и как она влияет на выбор мишеней?
Температура плавления — 2300–2320 C. Для магнетронного напыления используют спечённые мишени с плотностью не менее 90 % от теоретической, чтобы избежать растрескивания при термических нагрузках.
В каких каталитических процессах применяется La2O3?
Оксид лантана вводят в цеолитсодержащие катализаторы каталитического крекинга как промотор, а также используют в реакциях окислительной конденсации метана и паровой конверсии углеводородов.