Самарий в слитках СмМ-1 в Минске

Самарий в слитках СмМ-1: характеристики, применение и поставка

Самарий в слитках марки СмМ-1 — редкоземельный металл иттриевой подгруппы лантаноидов, получаемый металлотермическим восстановлением фторида самария кальцием с последующей вакуумной переплавкой и дистилляционной очисткой. Марка СмМ-1 регламентирует содержание основного элемента не менее 99,83 % и лимитирует примеси цветных металлов, газов и углерода. Металл кристаллизуется в ромбоэдрической решётке (тип -Sm, пространственная группа R-3m) с плотностью 7,52 г/см и температурой плавления 1072 C.

Слитки СмМ-1 отличаются характерным металлическим блеском, хрупкостью при комнатной температуре и высокой химической активностью: на воздухе поверхность покрывается оксидно-карбонатной плёнкой, во влажной среде металл гидролизуется с выделением водорода. Именно поэтому слитки хранят и транспортируют в герметичной таре под слоем инертного газа или минерального масла.

Технические параметры марки СмМ-1

Сортамент и геометрия слитков

Самарий марки СмМ-1 поставляется в виде слитков, отлитых в вакуумных индукционных печах или полученных дуговой плавкой в атмосфере аргона. Типовые позиции сортамента:

• слитки массой 0,5–5 кг произвольной формы с литниками;
• цилиндрические слитки диаметром 40–100 мм, длиной до 300 мм;
• прутки прямоугольного сечения 20 20 мм — 50 50 мм;
• катодные заготовки для магнетронного распыления диаметром 50–100 мм;
• гранулы и стружка для металлургического передела.

Поверхность слитков механически зачищается от шлаковых включений и оксидной корки. Для вакуумных технологий поставляются слитки с обезжиренной поверхностью, упакованные в полиэтилен под аргоном.

Технологические свойства и переработка

Металлический самарий СмМ-1 перерабатывается преимущественно в вакуумных или инертных средах. При нагреве выше 200 C на воздухе интенсивно окисляется, поэтому плавку и литьё ведут в вакуумных индукционных печах с тиглями из оксида алюминия или тантала. Механическая обработка — точение, фрезерование, резка — выполняется с применением СОЖ на масляной основе либо в среде аргона из-за пирофорности мелкой стружки.

Для получения сплавов самарий вводят в расплавы на основе кобальта (SmCo, SmCo) и железа (SmFeN). Температура ввода — 1350–1450 C, что обеспечивает полное растворение слитка и равномерное распределение самария по объёму расплава. Лигатуры на основе самария применяются также в магниевых и алюминиевых сплавах для повышения жаропрочности.

Области применения

• производство постоянных магнитов SmCo для электродвигателей, генераторов и магнитных муфт;
• изготовление мишеней для магнетронного напыления функциональных покрытий в микроэлектронике;
• легирование жаропрочных магниевых и алюминиевых сплавов в авиастроении;
• ядерная энергетика — материалы-поглотители нейтронов в реакторах на быстрых нейтронах;
• производство люминофоров и сцинтилляторов для детекторов ионизирующего излучения;
• катализаторы органического синтеза и нефтехимических процессов.

В атомной отрасли слитки СмМ-1 служат исходным материалом для изготовления оксидных и карбидных стержней-поглотителей. В электронной промышленности самарий используется при создании сегнетоэлектрических плёнок и многослойных структур на подложках из кремния и арсенида галлия.

Условия хранения и транспортировки

Слитки СмМ-1 хранят в сухих отапливаемых складах при температуре 5–30 C и относительной влажности не выше 60 %. Упаковка — герметичные металлические контейнеры с продувкой аргоном либо полиэтиленовые пакеты, погружённые в индустриальное масло. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта с защитой от ударных нагрузок и прямого контакта с влагой. Гарантийный срок хранения без изменения химического состава — 12 месяцев с даты отгрузки при соблюдении условий упаковки.

Вопросы и ответы