Иттрий – особенности редкоземельного переходного металла
Иттрий – это легкий редкоземельный тугоплавкий металл с характерным светло-серебристым оттенком поверхности. При вдвое меньшей массе, имеет сопоставимый предел прочность со сталью, а при нагреве покрывается пассивирующим слоем, который создает дополнительное упрочнение, а также защиту от коррозии, химических, щелочных, других агрессивных сред. Используется в производстве керамики, огнеупорных материалов, а также в качестве легирующего элемента в составе жаропрочных сплавов.
Как добывают иттрий
Поскольку металл – редкоземельный, его получение сопровождается рядом технологических особенностей. Он проявлен в достаточном количестве в ста минералах, однако в горнодобывающей промышленности главными применяют ксенотим или гадолинит. Существует несколько технологий добычи, однако наиболее распространенным стало фракционирование растворенного металла при помощи хронообменной хроматографии. Процесс происходит в несколько этапов:
- Исходное сырье обрабатывают серной кислотой при высокой температуре.
- Полученный раствор подают на хроматографические колонки для обработки высокомолекулярной нерастворимой кислотой.
- Выделение иттрия, обработка щавелевой кислотой, образование оксида.
- Восстановление оксида фторидом кальция.
Купить иттрий можно одной из пяти регламентированных марок, которые отличаются чистотой и процентным содержанием основного вещества в составе. В них содержатся незначительные примеси меди, кальция, железа, тугоплавких, а также редкоземельных металлов.
Где используют иттрий
Иттрий добавляют в состав сплавов для повышения жаропрочных характеристик (температура плавления составляет +1522 °С), устойчивости к коррозии, дополнительного защитного слоя (оксидная пленка на поверхности защищает металл от окисления, разрушаясь только при температурах свыше +1000 °С), снижения массы при сохранении прочности.
Легирование алюминия повышает свойства электропроводности, в нихроме отвечает за жаропрочность нагревательных элементов (проволок, нитей накаливания, спиралей). Легированная иттрием таль становится мелкозернистой, улучшаются магнитные, механические и электрические качества.
Оксид иттрия используется как огнеупор, который участвует в плавке высокоактивным металлов, в частности, урана.
Входит в состав сверхпроводниковой керамики: иттрий-медь-барий. Он переходит в сверхпроводниковое состояние при сверхнизких температурах (от -183 °С).
Применяется в керамическом производстве для изготовления деталей, предназначенных для работы в высокотемпературном режиме или в окислительной среде.
Цена на иттрий зависит от формы поставки (слиток, кусок), марки металла, габаритов, а также заказываемого объема.
