Лантан в слитках и чушках

Промышленный прокат из лантана: марки, характеристики, особенности

Лантан – редкоземельный металл светло-серебристого цвета. На производстве его получают за счет разделения рудного сырья, отделения от общей массы церия, празеодима, неодима. В чистом виде материал обладает высокой химической активностью, пластичностью, мягкостью. В реализацию он поступает в виде слитков и чушек, с чистотой сплава порядка 99,9% (оставшийся 0,01% включает элементы, вплоть до железа, кремния и алюминия).

Термические свойства лантана

В естественных условиях из-за влажности воздуха поверхность слитков/чушек покрывается слоем оксида (сероватая пленка). Такое покрытие защищает материал от преобразования в гидроокись. Температура его плавления составляет +920 ℃, закипает масса при +3469 ℃.

Реакция горения протекает по-разному, в зависимости от окружения:

• При нагреве до +450 ℃ в кислородной атмосфере произойдет возгорание с активным выделением тепла. И полным разложением материала, потерей изначальных свойств металла.
• В хлоре или водороде лантан начинается агрессивно нагреваться вплоть до воспламенения уже при комнатной температуре.
• При отжиге в азоте образуется черный нитрид, который имеет отдельное назначение (изготовление цоколей электронных ламп, высокотемпературной смазки, чехлов для термопар).

Перечисленные особенности необходимо учитывать при выборе условий постоянного и временного хранения, при включении в технологические процессы.

Химический состав

Содержание элементов в сплаве нормирует ГОСТ 23862.8-79. Цена металла лантан обычно указывается для чистоты «пять девяток».

Типовое количество примесей в процентах (%):

• 0,009 празеодим, 0,0049 самарий, 0,029 церий, 0,03 неодим;
• 0,019 алюминий, кремний;
• 0,149 железо.

Подробнее о составе можно узнать из обозначения. Например, ЛаЭ-0 – изготовленный электролитическим способом, химически чистый, 99,999%. ЛаМ-1 имеет чуть больше примесей, его чистота 99,85%.

Металл лантан как компонент сплава

Сферы, где используют металлический лантан, обусловлены его техническими характеристиками. Металл способен выполнять функции восстановителя других редкоземельных элементов, которые получают при помощи химических реакций.

Как сырье или присадка в металлургии он применим для:

• Раскисления специальных стальных или других сплавов;
• Снижение температуры ковки или повышение прочности чугуна, сталей.

Материал актуален как модификатор, накопитель водорода, катализатор крекинга нефти или газовых фракций. Используется при выплавке стекла, включая зеркала, а также выпуска элементов оптических приборов. Его применяют при производстве сенсоров, конденсаторов, резисторов, других CMD-элементов.

Применение лантана в промышленности

Сплавы лантана встречаются в каталитической, стекольной, металлургической, автомобильной или электронной отраслях, а также при лабораторных исследованиях для решения следующих задач:

1. Изготовление керамических электронагревателей;
2. Покрытие электродов никель-металлогидридных аккумуляторов;
3. Производство автоэмиссионных или термоэмиссионных катодов;
4. Очистка отработавших газов и снижение вредных выбросов автомобилей;
5. Выпуск высокотемпературных сверхпроводников.

Нередко закупают лантан для производства проволоки для сварки. Электроды из вольфрамового сплава с оксидом из этого металла проще запускают душу, имеют пониженную склонность к прожогам.

Всего 2% такой «примеси» повышает максимальный ток, несущую способность почти на 50% в сравнении с вольфрамом без покрытия. В атомной энергетике актуально свойство лантана как экстрагента. При помощи него из жидкого урана извлекают плутоний. Сегодня из лантанового стекла изготавливают лабораторную посуду, термостойкую, кислотоупорную.