Из иттрия делают трубопроводы, по которым транспортируют жидкое ядерное горючее – расплавленный уран или плутоний. Иттрий высокой чистоты легко вытягивается в трубы, хорошо сваривается в атмосфере инертного газа и, что очень важно, отлично шлифуется. С ураном и плутонием он практически не реагирует, что делает иттриевые трубы более долговечными. Из сплавов иттрия с бериллием стали делать отражатели и замедлители нейтронов, работающие в атомных реакторах при температуре более 1100°C.
2. Оксид иттрия Y2O3.
Физические и химические свойства
Белый порошок (плотность равна 5,046 г/см3) или бесцветные диамагнитные кристаллы (плотность равна 4,84 г/см3 ), tпл=2417°С, tкип=4297°С.
Мало растворим в холодной воде и щелочах. Растворяется в кислотах, поглощает газообразный аммиак. Получают нагреванием иттрия в атмосфере кислорода или прокаливанием гидроксида, нитрата, карбоната иттрия.
Производство
Оксид иттрия получают в процессы производства металлического иттрия, как было описано выше. Окись иттрия по содержанию контролируемых примесей должна удовлетворять требованиям и нормам ТУ 48-4-191-72:
Марка
ИтО-МГр
ИтО-ПГр
ИтО-1
ИтО-2
Содержание окисей других редкоземельных металлов, % не более
Неодима
1.10-4
-
-
-
Самария
1.10-4
1.10-2
5.10-4
-
Европия
-
1.10-2
-
-
Гадолиния
1.10-5
1.10-2
5.10-5
-
Тербия
1.10-5
1.10-3
1.10-5
-
Диспрозия
1.10-6
1.10-2
2.10-5
-
Гольмия
1.10-5
1.10-2
5.10-5
-
Туллия
1.10-5
-
-
-
Содержание гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия окисей
-
-
-
5.10-2
Содержание прочих контролируемых примесей, % не более
Ванадия
2.10-3
-
2.10-3
-
Железа
2.10-4
-
5.10-4
1.10-3
Калия
5.10-4
-
5.10-4
-
Кальция
5.10-4
5.10-3
5.10-4
1.10-2
Кобальта
5.10-5
-
5.10-5
-
Кремния
1.10-3
1.10-2
1.10-3
-
Марганца
5.10-5
-
5.10-5
-
Меди
2.10-5
5.10-3
1.10-4
1.10-3
Натрия
5.10-4
3.10-3
5.10-4
1.10-3
Никеля
5.10-5
-
5.10-5
-
Титана
1.10-4
-
1.10-4
-
Серы
1.10-3
-
-
-
Фосфора
2.10-2
-
-
-
Хлора
2.10-3
5.10-2
-
0.1
Хрома
5.10-5
-
1.10-4
-
Применение оксида иттрия
Керамика
Широко используется оксид иттрия в керамической промышленности. Так, например, широко известен «Иттралокс» (Yttralox) — твёрдый раствор двуокиси тория в окиси иттрия. Для видимого света этот материал прозрачен, как стекло, но также он очень хорошо пропускает инфракрасное излучение, поэтому его используют для изготовления инфракрасных «окон» специальной аппаратуры и ракет, а также используют в качестве смотровых «глазков» высокотемпературных печей. Плавится «Иттралокс» лишь при температуре около 2207 °C.
Оксид иттрия — чрезвычайно устойчивый к нагреву на воздухе огнеупор, упрочняется с ростом температуры (максимум при 900—1000 °C), пригоден для плавки ряда высокоактивных металлов (в том числе и самого иттрия). Особую роль оксид иттрия играет при литье урана. Одной из наиболее важных и ответственных областей применения оксида иттрия в качестве жаропрочного огнеупорного материала является производство наиболее долговечных и качественных сталеразливочных стаканов (устройство для дозированного выпуска жидкой стали), в условиях контакта с движущимся потоком жидкой стали оксид иттрия наименее размываем.