Оксид (сесквиоксид) гадолиния Gd2O3 – представляет собой белые кристаллы не растворимые в воде. Плотность 7,618 г/см3. Получают, как правило разложением Gd2(C2O4)3, Gd(NO3)3 или других соединений на воздухе, обычно при 800-1000 °С.
Окись гадолиния поглощает углекислоту из воздуха, а при нагревании в воде темнеет, но восстановления не обнаруживает; она гигроскопична и хорошо растворяется в кислотах. При действии аммиака из растворов солей садится желатинообразный гидрат гадолиния. Оксид Gd2О3 обладает основными свойствами, ему отвечает основание Gd(ОН)3.
Производство
Оксид гадолиния получают в процессе производства металлического гадолиния, как было описано выше. Окись гадолиния по содержанию контролируемых примесей должна удовлетворять требованиям и нормам ТУ 48-4-20-72
Марка
ГдО-1
ГдО-2
ГдО-3
ГдО-4
ГдО-5
ГдО-6
Содержание окисей других редкоземельных металлов, % не более
Самария
1.10-4
5.10-4
5.10-3
1.10-2
-
-
Европия
1.10-4
5.10-4
5.10-3
1.10-2
-
-
Тербия
1.10-4
5.10-4
5.10-3
1.10-2
-
-
Иттрия
1.10-4
5.10-4
5.10-3
1.10-2
-
-
Сумма самария, европия, тербия и иттрия окисей
-
-
-
-
0,1
0,5
Содержание прочих контролируемых примесей, % не более
Кальция
5.10-4
5.10-4
1.10-2
1.10-2
5.10-2
5.10-2
Железа
1.10-4
1.10-4
1.10-3
5.10-3
1.10-2
1.10-2
Меди
1.10-4
5.10-4
1.10-3
5.10-3
1.10-2
1.10-2
Кремния
1.10-3
1.10-3
2.10-2
3.10-2
-
-
Хлора
1.10-2
1.10-2
5.10-2
0.1
-
-
Применение
Оксид гадолиния применяется для выращивания монокристаллов гадолиний-галлиевого граната (ГГГ) и гадолиний-скандий-галлиевого граната (ГСГГ). ГГГ - является материалом подложек для наращивания эпитаксиальных пленок железных гранатов, используемых в магнитных запоминающих устройствах, а так же ювелирный поделочный камень.
На основе ГСГГ изготавливают лазерные системы с предельно высоким КПД и сверхвысокими параметрами лазерного излучения. В принципе ГСГГ на сегодняшний день является первым в достаточной степени изученным и имеющим отработанную технологию производства лазерным материалом — обладающим высоким КПД преобразования и пригодным для создания лазерных систем для инерциального термоядерного синтеза.
Оксид гадолиния используется для варки специального стекла, поглощающего тепловые нейтроны. Самый распространенный состав такого стекла: оксид бора-33 %,оксид кадмия-35 %, оксид гадолиния-32 %.
Оксиды гадолиния, самария и европия входят в состав защитных керамических покрытий и красок, используемых для защиты от тепловых нейтронов в ядерных реакторах. В ряде ТВЭЛ используется таблетки содержащий оксид гадолиния.
Окись гадолиния Gd2O3 используют как один из компонентов железо-иттриевых ферритов.
3. Другие соединения гадолиния и их применение
Гексаборид гадолиния применяется для изготовления катодов мощных электронных пушек и рентгеновских установок, ввиду самой маленькой работы выхода из всех боридов редких земель, и его работа в 2,05 эВ сравнима с работой выхода щелочных металлов (калий, рубидий, цезий).
Использование ионов гадолиния для возбуждения лазерного излучения позволяет создать лазер, работающий в ближнем ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 0,31 мк.
Хлорид гадолиния применяется для блокады клеток Купфера при лечении печени.
Теллурид гадолиния может работать в мощном потоке нейтронов как очень хороший термоэлектрический материал (термо-э.д.с 220—250 мкВ/К). Селенид гадолиния имеет отличные термоэлектрические свойства и весьма перспективный и применяемый материал в производстве радиоизотопных источников энергии.
Для регулирования атомного реактора применяется так же борат гадолиния. Растворимые соединения гадолиния могут быть использованы для стабилизации растворов, получаемых при переработке ТВЭЛов растворением в кислотах для последующего разделения. Стабилизирующее действие солей гадолиния проявляется в способности «глушить» ядерные реакции в таких растворах, и позволяет осуществлять ряд технологических операций, связанных с концентрированием таких растворов, а значит с уменьшением критического объема и образованием критических масс.
В небольшом объеме некоторые соединения гадолиния применяются для получения сверхнизких температур в научных исследованиях. Так, например, сульфат гадолиния при размагничивании вблизи абсолютного нуля температур позволяет снизить температуру до 0,0001 К. Наряду с сульфатом гадолиния для получения сверхнизких температур используют так же и хлорид гадолиния.
Люминофор оксисульфид гадолиния позволяет получать немного более контрастные рентгеновские снимки. Молибдат гадолиния — компонент галлий-гадолиниевых гранатов. Эти материалы представляют большой интерес для оптоэлектроники. А селенид гадолиния Gd2Se3 обладает полупроводниковыми свойствами, что находит применение в электронике.
Ванадат гадолиния с ионами неодима и тулия применяется для производства твердотельных лазеров, применяемых для лучевой обработки металлов и камня, а так же и в медицине.
Страница
3 - 3 из 3 Начало
|
Пред.
|
123
|
След. | Конец
