Оксид металла ЛаО-Д: лантана оксид для оптических и электронных применений
ЛаО-Д — марка оксида лантана (LaO) с содержанием основного вещества не менее 99,9 % и нормированным пределом примесей редкоземельных элементов. Материал относится к классу высокочистых оксидов РЗМ и поставляется в виде порошка с размером частиц 1–5 мкм. Отличительная особенность марки — минимальное содержание церия и празеодима, что критично для оптических сред, где посторонние РЗЭ дают паразитную люминесценцию.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примесь | Предел, ppm |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля LaO | 99,9 % | РСМА | Ce | 50 |
| Потери при прокаливании | 1,0 % | гравиметрия | Pr | 20 |
| Дисперсность D50 | 1–5 мкм | лазерная дифракция | Fe | 10 |
| Насыпная плотность | 0,8–1,4 г/см | волюмометрия | Si | 30 |
Фазовый состав и поведение при нагреве
При температуре выше 400 C ЛаО-Д активно поглощает влагу и углекислый газ с образованием гидроксида и карбоната лантана, что снижает оптическую прозрачность спечённых заготовок. По этой причине порошок хранят в герметичной таре с инертной подушкой, а шихтовку проводят в перчаточном боксе с остаточной влажностью не более 0,5 %. Прокалка при 900–1000 C восстанавливает стехиометрию оксида.
Области применения
- Стекловарение: ввод в шихту для получения стёкол с показателем преломления 1,80–1,85, применяемых в объективах аэрофотосъёмки и эндоскопах.
- Оптика: изготовление люминофоров и сцинтилляционных кристаллов для детекторов ионизирующего излучения.
- Электроника: диэлектрические слои в МДП-структурах и буферные подслои при эпитаксии оксидных плёнок.
- Катализ: носитель для палладиевых и платиновых катализаторов дожига в системах очистки отходящих газов.
Условия эксплуатации и совместимость
Материал устойчив в нейтральных и слабокислых средах, но взаимодействует с концентрированными минеральными кислотами. При работе с порошком в установках плазменного напыления и магнетронного распыления требуется вытяжная вентиляция: аэрозоль оксида лантана относится к умеренно опасным веществам. Совместим с корундовой и циркониевой оснасткой при спекании в вакууме или аргоне.
Вопросы и ответы
Чем ЛаО-Д отличается от технического оксида лантана?
Марка ЛаО-Д имеет чистоту 99,9 % и лимитированное содержание церия и празеодима, тогда как технический оксид содержит до 1–2 % примесей РЗЭ и не пригоден для оптических стёкол.
При какой температуре спекают заготовки из ЛаО-Д?
Спекание проводят в вакууме или аргоне при 1450–1600 C; предварительная прокалка при 900–1000 C удаляет гидроксид и карбонат.
Как хранить порошок ЛаО-Д?
В герметичной таре с инертной средой при влажности не выше 0,5 %; вскрытую упаковку используют в течение 8–12 часов в перчаточном боксе.
Какие примеси нормируются жёстче всего?
Церий ( 50 ppm) и празеодим ( 20 ppm), поскольку они создают паразитную люминесценцию в оптических элементах.
