Тулий в слитках ТуМ-1 в Минске

Тулий в слитках ТуМ-1: характеристики, применение и поставка

Тулий в слитках марки ТуМ-1 — редкоземельный металл иттриевой подгруппы лантаноидов, поставляемый в виде компактных слитков, полученных вакуумной дистилляцией и последующей литьевой кристаллизацией. Марка ТуМ-1 регламентирует содержание основного элемента не менее 99,9 % (3N) по массе; лимитируемые примеси — редкоземельные металлы (Yb, Er, Y, Ho, Dy), а также кальций, кремний, железо, алюминий и тантал. Слиток формируется в индукционной печи в атмосфере аргона или в вакууме 10–10 Па, что подавляет окисление Tm до TmO и сохраняет металлический блеск поверхности.

Тулий относится к тяжёлым лантаноидам с температурой плавления 1545 C и плотностью 9,32 г/см. Металлический тулий парамагнитен при комнатной температуре, обладает высокой эффективностью поглощения нейтронов в тепловом спектре и максимальной среди лантаноидов температурой кипения — 1950 C. Именно эти свойства определяют нишевое, но критически важное применение слитков ТуМ-1.

Технические параметры марки ТуМ-1

Области применения слитков ТуМ-1

• Мишени для магнетронного распыления при нанесении тонкоплёзных покрытий в установках ионно-плазменного осаждения.
• Активационные детекторы и поглотители в реакторных экспериментах на исследовательских стендах и в нейтронной дозиметрии.
• Легирующие шихтовые компоненты для спецсплавов и функциональных материалов в вакуумно-дуговых и электронно-лучевых печах.
• Рабочее тело для генерации излучения в твердотельных лазерах на основе матриц, активированных ионами Tm.
• Источники металлического тулия для вакуумного напыления в установках термического испарения.
• Материал для исследований магнитных и спектральных свойств в криогенной технике при температурах ниже 80 К.

Условия эксплуатации и переработки

Слитки ТуМ-1 сохраняют металлический блеск в сухой инертной среде, но на воздухе при влажности выше 60 % покрываются оксидной плёнкой TmO уже в течение нескольких часов. Механическая обработка — резка, фрезерование, шлифование — выполняется в среде аргона или в камерах с контролируемой атмосферой, поскольку мелкая стружка тулия пирофорна. Нагрев выше 400 C на воздухе приводит к интенсивному окислению, поэтому отжиг и вакуумная дистилляция проводятся при остаточном давлении не выше 10 Па.

Для получения мишеней слиток ТуМ-1 подвергают горячей деформации при 900–1100 C либо переплавляют в электронно-лучевой установке с последующей кристаллизацией в водоохлаждаемый тигель. Готовые изделия паспортизируются по содержанию основного элемента и лимитируемых примесей, что критично для воспроизводимости параметров тонких плёнок и ядерно-физических экспериментов.

Вопросы и ответы