Теллур в слитках Т-сТ: технические характеристики и применение
Теллур в слитках Т-сТ — полупроводниковый материал высокой чистоты, выпускаемый в форме слитков с контролируемым содержанием примесей. Марка Т-сТ относится к теллуру технической чистоты, предназначенному для использования в металлургических процессах, химической промышленности и производстве специальных сплавов. Основное отличие Т-сТ от более высоких марок (например, Т-Ч или Т-ВЧ) — допустимое содержание остаточных примесей, что определяет его стоимость и область применения.
Химический состав и физические свойства
Теллур Т-сТ поставляется в слитках массой от 2 до 5 кг. Массовая доля основного вещества составляет не менее 99,5 %. Примесный фон регламентируется по группе элементов: медь, свинец, железо, алюминий, кремний, магний, натрий. Суммарное содержание контролируемых примесей не превышает 0,5 %, при этом содержание селена и серы нормируется отдельно.
Материал характеризуется слоистой кристаллической структурой, серебристо-белым цветом с металлическим блеском на свежем срезе. Плотность теллура Т-сТ — 6,25 г/см, температура плавления — 449,5 C, температура кипения — 988 C. При нагреве на воздухе выше 400 C начинает окисляться с образованием диоксида теллура TeO.
Технологические особенности переработки
Слитки Т-сТ обладают хрупкостью при комнатной температуре, что облегчает дробление и измельчение перед загрузкой в плавильные агрегаты. При механической обработке необходимо учитывать склонность материала к образованию мелкодисперсной пыли, токсичной при вдыхании. Резку слитков выполняют на ленточных пилах с охлаждением или методом электроэрозии.
В металлургических процессах теллур Т-сТ вводят в расплав в виде лигатур или непосредственно в шихту. Угар теллура при плавке составляет 5–15 % в зависимости от температуры и состава атмосферы печи. Для снижения потерь рекомендуется использовать колокольные загрузочные устройства или алюмотермические лигатуры.
Применение теллура Т-сТ
- Легирование свинцово-кальциевых сплавов для аккумуляторных пластин — повышает коррозионную стойкость и циклический ресурс
- Производство теллуристого свинца для кабельной промышленности — улучшает обрабатываемость резанием
- Модифицирование чугуна и стали — стабилизирует форму графитовых включений
- Получение диоксида теллура для оптического стекловолокна и акустооптических устройств
- Синтез теллуридов кадмия, висмута и свинца для термоэлектрических генераторов
- Производство резиновых смесей — вулканизирующий агент для бутилкаучука
Нормируемые показатели качества
| Показатель | Значение для Т-сТ | Метод контроля | Типичное значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля теллура | 99,5 % | Титриметрия | 99,6–99,8 % | Основной показатель |
| Содержание селена | 0,05 % | Атомно-абсорбционная спектрометрия | 0,01–0,03 % | Влияет на полупроводниковые свойства |
| Содержание меди | 0,01 % | Атомно-эмиссионный анализ | 0,002–0,008 % | Контролируемая примесь |
| Содержание свинца | 0,02 % | Атомно-абсорбционная спектрометрия | 0,005–0,015 % | Контролируемая примесь |
| Содержание железа | 0,01 % | Фотометрия | 0,003–0,009 % | Контролируемая примесь |
Условия поставки и хранения
Слитки Т-сТ упаковывают в герметичные полиэтиленовые пакеты с последующей укладкой в деревянные ящики или фанерные барабаны. Масса нетто одной упаковки — не более 50 кг. На каждой упаковке указывают номер партии, массу нетто и результаты химического анализа. Хранение допускается в сухих вентилируемых помещениях при температуре от –30 C до +40 C. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий герметичности упаковки.
При транспортировке слитки Т-сТ классифицируются как опасный груз класса 6.1 (токсичные вещества). Перевозка осуществляется в соответствии с требованиями ADR в упаковке, исключающей контакт материала с атмосферной влагой. При работе с теллуром необходимо применять средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов, а также обеспечить локальную вытяжную вентиляцию на участках дробления и загрузки.
Вопросы и ответы
Чем отличается теллур Т-сТ от марки Т-Ч?
Марка Т-сТ содержит не менее 99,5 % основного вещества, тогда как Т-Ч — не менее 99,9 %. Различие заключается в допустимом содержании примесей: для Т-сТ нормируется более широкий перечень элементов с менее жесткими пределами. Это делает Т-сТ экономически целесообразным для металлургических применений, где не требуется полупроводниковая чистота.
Каковы потери теллура при введении в стальной расплав?
При введении теллура Т-сТ в стальной расплав при температуре 1550–1600 C угар составляет 10–15 %. Для снижения потерь применяют введение в виде лигатуры с железом или использование стальной гильзы, заполненной теллуром. Оптимальная температура ввода — 1520–1550 C.
Допустимо ли использовать Т-сТ для производства термоэлектрических материалов?
Для термоэлектрических генераторов на основе теллурида висмута требуется теллур чистотой не ниже 99,99 %. Марка Т-сТ с чистотой 99,5 % не обеспечивает необходимых термоэлектрических характеристик из-за примесного рассеяния носителей заряда. Для этих целей применяют теллур марок Т-ВЧ или Т-ЭКСТРА.
Как контролируется качество теллура Т-сТ при приемке?
При приемке проверяют внешний вид слитков, массу нетто, маркировку и сопроводительную документацию. Химический состав подтверждается сертификатом качества завода-изготовителя. При необходимости входного контроля отбирают пробу методом высверливания и выполняют атомно-эмиссионный анализ на содержание основного вещества и примесей.
