Диспрозий кальциетермический ДиМ-1

Заполните заявку с указанием марки и количества.

Диспрозий (Dy) — редкоземельный металл иттриевой подгруппы лантаноидов. Атомный номер 66, атомная масса 162,50. В чистом виде представляет собой серебристо-серый пластичный металл с характерным блеском. В природе в свободном состоянии не встречается. Входит в состав минералов: ксенотима, монацита, бастнезита, эвксенита, фергюсонита, гадолинита и поликраза. Основными промышленными источниками служат монацитовые и бастнезитовые руды, а также ионно-адсорбционные глины.

Физические свойства диспрозия

Диспрозий — ферромагнетик при температурах ниже точки Кюри (88 К). В диапазоне от 88 К до 179 К проявляет геликоидальный антиферромагнитный порядок, выше 179 К — парамагнетик. Обладает одним из наиболее высоких магнитных моментов среди природных элементов.

Параметр	Значение
Атомный номер	66
Атомная масса	162,50 а. е. м.
Температура плавления	1407 °C
Температура кипения	2567 °C
Плотность (при 20 °C)	8,55 г/см³
Кристаллическая решётка (α-Dy, до 1384 °C)	ГПУ (гексагональная плотноупакованная)
Кристаллическая решётка (β-Dy, выше 1384 °C)	ОЦК (кубическая объёмно-центрированная)
Точка Кюри	88 К (−185 °C)
Степень окисления	+3 (основная), реже +2 и +4

Химические свойства

На воздухе при комнатной температуре металлический диспрозий окисляется медленно. При нагреве выше 100 °C окисление ускоряется значительно. При повышенных температурах реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами (за исключением HF) с образованием солей Dy(III). С растворами щелочей не реагирует. Оксид Dy₂O₃ — бесцветные кристаллы с основными свойствами.

Получение металлического диспрозия

Из перечисленных минералов диспрозий выделяется в составе суммы редкоземельных элементов. Индивидуальное разделение РЗЭ выполняется методами жидкостной экстракции или ионного обмена. Полученные соединения — хлорид DyCl₃ или фторид DyF₃ — восстанавливают металлотермическим методом. Наиболее распространён кальциетермический способ: восстановление DyF₃ металлическим кальцием в инертной атмосфере. Помимо кальция, в качестве восстановителя применяют натрий или литий.

Кальциетермический диспрозий пластичен, хорошо поддаётся ковке и прокатке. Поставляется в виде слитков, герметично упакованных в полиэтиленовую плёнку, а также в виде кусков и проката.

Марки диспрозия по ТУ 48-4-214-72

Металлический диспрозий высокой чистоты выпускается по ТУ 48-4-214-72 (с изменениями). Стандарт предусматривает три марки, различающиеся минимальной массовой долей основного металла.

Марка	Массовая доля Dy, %, не менее
ДиМ-1	99,83
ДиМ-2	99,5
ДиМ-3	99,0

Основные контролируемые примеси: тербий, гадолиний, эрбий, иттрий (их суммарное содержание), а также железо, медь, кальций, тантал. Конкретные размеры, масса слитка и маркировка согласовываются с заказчиком при оформлении заявки.

Применение диспрозия

Постоянные магниты Nd-Fe-B

Основная область потребления металлического диспрозия — легирование неодим-железо-бор (NdFeB) постоянных магнитов. Частичная замена неодима диспрозием (до 6 % по массе) повышает коэрцитивную силу магнита и сохраняет его характеристики при повышенных температурах. Это критически важно для тяговых электродвигателей, генераторов ветроэнергетических установок и электроприводов промышленного оборудования.

Магнитострикционные сплавы

Сплав системы тербий — диспрозий — железо (Tb₀,₃Dy₀,₇Fe₂) обладает гигантским магнитострикционным эффектом — способностью изменять линейные размеры под действием магнитного поля. Этот материал применяется в преобразователях для гидроакустики, прецизионных актуаторах, датчиках и системах позиционирования.

Ядерная энергетика

Диспрозий обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов (около 930 барн для природной смеси изотопов). Особенно активны изотопы ¹⁶¹Dy (585 барн) и ¹⁶⁴Dy (2700 барн). Соединения диспрозия — оксид Dy₂O₃, борид, борат, гафнат, титанат — используются в поглощающих элементах и регулирующих стержнях ядерных реакторов. Преимущество соединений диспрозия перед карбидом бора состоит в том, что при захвате нейтронов излучаются только гамма-кванты (без альфа-частиц), что исключает распухание материала при длительном облучении.

Легирование металлов

Диспрозий применяется как легирующая добавка к цинковым сплавам. Добавление диспрозия к цирконию улучшает его технологичность — легированный цирконий легко поддаётся обработке давлением (прессование, прокатка).

Лазерные материалы

Ионы Dy³⁺ используются в твердотельных лазерах медицинского назначения (длина волны излучения — 2,36 мкм). Хлорид, фторид и карбонат диспрозия служат сырьём для синтеза лазерных сред.

Люминофоры и специальные стёкла

Оксид диспрозия Dy₂O₃ — компонент люминофоров красного свечения. Применяется в производстве специальных стёкол и источников света, спектр которых приближен к солнечному (металлогалогенные лампы).

Дозиметрия и нейтронная радиография

Фольга из диспрозия применяется в нейтронной радиографии. Кристаллы сульфата или фторида кальция, легированные диспрозием, используются в термолюминесцентных дозиметрах для измерения ионизирующего излучения.

Керамика и катализ

Ацетат, оксид, гидроксид, оксалат и сульфат диспрозия находят применение в производстве технической керамики и специальных стёкол. Соединения диспрозия используются как катализаторы в ряде химических процессов.

Хранение и транспортировка

Металлический диспрозий поставляется в слитках, герметично упакованных в полиэтиленовую плёнку. При хранении необходимо исключить контакт с минеральными кислотами и не допускать нагрева, провоцирующего интенсивное окисление. Мелкодисперсная пыль диспрозия оказывает раздражающее действие на органы дыхания, поэтому при работе с порошковыми фракциями необходимо соблюдать требования охраны труда.

Металлический диспрозий марок ДиМ-1, ДиМ-2 и ДиМ-3 по ТУ 48-4-214-72 поставляется в слитках и кусках. Размеры, масса и маркировка слитка согласовываются с заказчиком. Подробности — по заявке. Также на сайте представлены другие редкоземельные металлы иттриевой подгруппы, в том числе гадолиний ГдМ-1.