Óxido de gadolinio

Descripción general

El óxido de gadolinio (Gd₂O₃) es un polvo blanco altamente magnético famoso por su combinación única de alta susceptibilidad magnética y transparencia óptica. Con un número CAS de 12064-62-9 y un peso molecular de 362,50 g/mol, este óxido de tierras raras ofrece niveles de pureza de 99,9%-99,99% (4N), presentando un punto de fusión de 2420°C y una densidad de 7,40 g/cm³. Su fuerte comportamiento ferromagnético a bajas temperaturas y su amplio espectro de transmisión óptica lo hacen indispensable en diagnóstico médico, almacenamiento de datos y sistemas cerámicos avanzados.

Características

1. Alto momento magnético : los iones Gd⊃3;+ exhiben un momento magnético neto de 7,94 μB, el más alto entre los lantánidos, lo que permite su uso en agentes de contraste de resonancia magnética para mejorar la visibilidad del tejido.

2. Transparencia óptica : Transmite luz desde el ultravioleta (200 nm) al infrarrojo medio (6 μm), ideal para revestimientos protectores en sensores infrarrojos y ventanas láser.

3. Estabilidad térmica : Mantiene la integridad estructural en atmósferas oxidantes hasta 2000°C, adecuado para revestimientos de barrera térmica en componentes de turbinas de gas.

4. Tamaño de partícula controlable : disponible en escala nanométrica (50-100 nm) para deposición de películas delgadas y escala micrométrica (1-5 μm) para densificación cerámica, lo que garantiza la compatibilidad del proceso.

5. Bajas impurezas de tierras raras : la purificación estricta reduce los contaminantes de lantánidos adyacentes (Eu, Tb, Sm <0,05%), fundamentales para mantener la homogeneidad magnética en los dispositivos de almacenamiento.

Aplicaciones

• Imágenes médicas : componente central de los agentes de contraste a base de gadolinio (GBCA) para resonancia magnética, que acorta los tiempos de relajación de protones (T1) para resaltar tumores y anomalías vasculares.

• Almacenamiento magnético : dopado en películas de granate para discos magnetoópticos, lo que permite el almacenamiento de datos de alta densidad con velocidades rápidas de lectura/escritura (hasta 10 Gb/in⊃2;).

• Compuestos cerámicos : Se utilizan como ayuda para la sinterización en cerámicas de circonio, reduciendo el crecimiento del grano y mejorando la resistencia a la fractura de implantes dentales y herramientas de corte.

• Filtros ópticos : depositados como películas delgadas en fotodetectores para bloquear la luz visible mientras se transmiten señales NIR, mejorando la sensibilidad en los sistemas de visión nocturna.

• Investigación y desarrollo : sirve como matriz huésped para el dopaje con iones de terbio o europio en materiales luminiscentes, permitiendo nuevos dispositivos fotónicos para la recolección de energía solar.

Preguntas frecuentes

P: ¿Existe alguna limitación de exportación para el material en China??

R: Desde abril de 2025, nuestro país incluye el gadolinio como artículo de doble uso, que está bajo estrictas limitaciones de exportación en China.

Pero es posible que se permita la licencia de exportación si el usuario final y el usuario final no están relacionados con el uso militar.

P: ¿Cuál es la concentración típica de Gd₂O₃ en los agentes de contraste para resonancia magnética??

R: Las formulaciones clínicas suelen contener iones Gd⊃3;+ 0,5 M, formando complejos con agentes quelantes como DTPA para garantizar la seguridad renal y prevenir la liberación de iones metálicos.

P: ¿Se puede utilizar el óxido de gadolinio en dispositivos magnéticos de alta frecuencia??

R: Sí, su baja pérdida por histéresis magnética lo hace adecuado para núcleos de ferrita en bobinas de carga inalámbrica, funcionando eficientemente a 100-200 kHz.

P: ¿Cómo afecta la humedad al almacenamiento de Gd₂O₃??

R: Si bien tiene baja higroscopicidad, la exposición prolongada a >70 % de humedad relativa puede causar hidroxilación de la superficie; guárdelo en recipientes sellados con paquetes desecantes para una estabilidad óptima.

P: ¿Existe alguna diferencia en el rendimiento entre los grados de pureza 3N y 4N??

R: Los productos de grado 4N (99,99%) exhiben una menor extinción de la fluorescencia y respuestas magnéticas más consistentes, fundamentales para aplicaciones médicas de precisión y de almacenamiento de datos.

P: ¿Se puede utilizar en protección contra la radiación nuclear??

R: Sí, la alta sección transversal de captura de neutrones del gadolinio (46.000 graneros) lo hace eficaz en barras de control y materiales de protección para reactores nucleares.

Nombre del material	Óxido de gadolinio
Fórmula	Gd2O3
No. CAS	12064-62-9
EINECS N°.	235-060-9
Peso molecular	362.5
Densidad	7,407g/cm3
Punto de fusión	2330°C
Apariencia	polvo blanco
Pureza/Especificación (Gd2O3/REO)	99,9%-99,999%
Solubilidad	Insoluble en agua, soluble en ácido, absorbe la humedad y el dióxido de carbono en el aire fácilmente

Óxido de gadolinio Gd2O3
Pureza		3N	3N5	4N	4N5	5N	5N5
TREO%mín.		99	99	99	99	99	99
Gd₂O3/TREO%mín.		99.9	99.95	99.99	99.995	99.999	99.9995
Impurezas de tierras raras %máx.	La₂O3	Total 0.1 (Sm203+ Eu2O3+ Tb407+ Dy203+Y203)	Total 0.05 (Sm203+ Eu2O3+ Tb407+ Dy203+ Y203)	Total 0.0040	0.0002	0.0001	0.0001
	CeO₂				0.0002	0.00005	0.00005
	Pr⁶011				0.0002	0.00005	0.00005
	Nd₂O3				0.0005	0.0001	0.0001
	Ho₂O3				0.0005	0.00005	0.00005
	Er⊃2;O3				0.0002	0.00005	0.00005
	Tm²O3				0.0002	0.00005	0.00005
	Yb₂O₃				0.0002	0.00005	0.00005
	Lu₂O3				0.0002	0.00005	0.00005
	Sm²O3			0.001	0.0005	0.00005	0.00005
	Eu⊃2;O3			0.0015	0.0005	0.0001	0.0001
	Tb₄07			0.0015	0.0005	0.0001	0.0001
	Dy2O3			0.001	0.0005	0.0001	0.0001
	Y2O₃			0.001	0.0005	0.0001	0.0001
Impurezas de tierras no raras %máx.	Fe₂O3	0.003	0.001	0.0005	0.0003	0.0002	0.0001
	SiO₂	0.006	0.005	0.005	0.003	0.002	0.001
	cao	0.005	0.003	0.002	0.001	0.0005	0.0005
	CuO	一	0.001	0.0005	0.0003	0.0002	0.0001
	PbO		0.001	0.001	0.0005	0.0003	0.0002
	NiO	一	0.001	0.001	0.0005	0.0003	0.0001
	Al₂O3	0.04	0.03	0.01	0.01	0.005	0.001
	CI	0.05	0.03	0.02	0.015	0.01	0.01
LO.tierra % de agua máx.		1	1	1	1	1	1
Observación: Todo el experimento es sin agua: