Оксид Гадолиния

Обзор

Оксид гадолиния (Gd₂O₃) представляет собой белый магнитный порошок, известный своим уникальным сочетанием высокой магнитной восприимчивости и оптической прозрачности. Этот оксид редкоземельного элемента с номером CAS 12064-62-9 и молекулярной массой 362,50 г/моль обеспечивает уровень чистоты 99,9–99,99% (4N), температуру плавления 2420°C и плотность 7,40 г/см⊃3; Его сильные ферромагнитные свойства при низких температурах и широкий спектр оптического пропускания делают его незаменимым в медицинской диагностике, хранении данных и современных керамических системах.

Функции

1. Высокий магнитный момент : ионы Gd⊃3;+ обладают суммарным магнитным моментом 7,94 мкБ, самым высоким среди лантаноидов, что позволяет использовать их в контрастных веществах для МРТ для улучшения видимости тканей.

2. Оптическая прозрачность : пропускает свет от ультрафиолетового (200 нм) до среднего инфракрасного (6 мкм), идеально подходит для защитных покрытий в инфракрасных датчиках и лазерных окнах.

3. Термическая стабильность : Сохраняет структурную целостность в окислительной атмосфере до 2000°C, подходит для термобарьерных покрытий в компонентах газовых турбин.

4. Контролируемый размер частиц : доступны в наномасштабе (50–100 нм) для осаждения тонких пленок и в микронном масштабе (1–5 мкм) для уплотнения керамики, что обеспечивает совместимость процессов.

5. Низкий уровень примесей редкоземельных металлов : строгая очистка уменьшает количество примесей соседних лантаноидов (Eu, Tb, Sm < 0,05%), что имеет решающее значение для поддержания магнитной однородности в устройствах хранения данных.

Приложения

• Медицинская визуализация : основной компонент контрастных веществ на основе гадолиния (GBCA) для МРТ, сокращающий время протонной релаксации (T1) для выявления опухолей и сосудистых аномалий.

• Магнитное хранилище : добавлено в гранатовые пленки для магнитооптических дисков, что обеспечивает хранение данных с высокой плотностью и высокой скоростью чтения/записи (до 10 Гбит/дюйм⊃2;).

• Керамические композиты : используются в качестве вспомогательного средства для спекания циркониевой керамики, уменьшения роста зерен и улучшения трещиностойкости зубных имплантатов и режущих инструментов.

• Оптические фильтры : наносятся в виде тонких пленок на фотодетекторы для блокировки видимого света при передаче сигналов ближнего ИК-диапазона, повышая чувствительность систем ночного видения.

• Исследования и разработки : Служит основой для легирования ионами тербия или европия в люминесцентных материалах, что позволяет создавать новые фотонные устройства для сбора солнечной энергии.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Существуют ли какие-либо ограничения на экспорт материала в Китай??

Ответ: С апреля 2025 года наша страна включила гадолиний в список товаров двойного назначения, на экспорт которых в Китае распространяются строгие ограничения.

Но экспортная лицензия возможно может быть разрешена, если конечный пользователь и конечный пользователь не связаны с военным применением.

Вопрос: Какова типичная концентрация Gd₂O₃ в контрастных веществах для МРТ??

Ответ: Клинические составы обычно содержат 0,5 М ионов Gd⊃3;+ в комплексе с хелатирующими агентами, такими как DTPA, для обеспечения безопасности почек и предотвращения высвобождения ионов металлов.

Вопрос: Можно ли использовать оксид гадолиния в высокочастотных магнитных устройствах??

О: Да, низкие потери на магнитный гистерезис делают его подходящим для ферритовых сердечников в катушках беспроводной зарядки, эффективно работающих на частоте 100-200 кГц.

Вопрос: Как влажность влияет на хранение Gd₂O₃??

Ответ: Несмотря на низкую гигроскопичность, длительное воздействие относительной влажности >70% может вызвать поверхностное гидроксилирование; хранить в герметичных контейнерах с пакетами с влагопоглотителем для оптимальной стабильности.

Вопрос: Есть ли разница в производительности между классами чистоты 3N и 4N??

Ответ: Продукты класса 4N (99,99%) демонстрируют меньшее гашение флуоресценции и более стабильные магнитные отклики, что критически важно для прецизионных медицинских приложений и приложений для хранения данных.

Вопрос: Можно ли использовать его для защиты от ядерного излучения??

Ответ: Да, высокое сечение захвата нейтронов у гадолиния (46 000 барнов) делает его эффективным в стержнях управления и защитных материалах для ядерных реакторов.

Название материала	Оксид гадолиния
Формула	Gd2O3
Номер КАС.	12064-62-9
Номер ЭИНЭКС.	235-060-9
Молекулярный вес	362.5
Плотность	7,407 г/см3
Температура плавления	2330°С
Появление	Белый порошок
Чистота/спецификация (Gd2O3/REO)	99,9%-99,999%
Растворимость	Нерастворим в воде, растворим в кислоте, легко впитывает влагу и углекислый газ в воздухе.

Оксид гадолиния Gd2O3
Чистота		3Н	3Н5	4Н	4Н5	5Н	5Н5
ТРЕО%мин.		99	99	99	99	99	99
Gd₂O3/TREO%мин.		99.9	99.95	99.99	99.995	99.999	99.9995
Редкоземельные примеси %макс.	La₂O3	Всего 0.1 (Sm203+ Eu2O3+ Tb407+ Dy203+Y203)	Всего 0.05 (Sm203+ Eu2O3+ Tb407+ Dy203+ Y203)	Общий 0.0040	0.0002	0.0001	0.0001
	СеО₂				0.0002	0.00005	0.00005
	Пр⁶011				0.0002	0.00005	0.00005
	Nd₂O3				0.0005	0.0001	0.0001
	Хо₂O3				0.0005	0.00005	0.00005
	Er⊃2;O3				0.0002	0.00005	0.00005
	Тм⊃2;О3				0.0002	0.00005	0.00005
	Yb₂O₃				0.0002	0.00005	0.00005
	Лу₂O3				0.0002	0.00005	0.00005
	См⊃2;О3			0.001	0.0005	0.00005	0.00005
	Eu⊃2;O3			0.0015	0.0005	0.0001	0.0001
	Тб₄07			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
Нередкоземельные примеси %макс.	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
	СаО	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
	НиО	一	0.001	0.001	0.0005	0.0003	0.0001
	Al₂O3	0.04	0.03	0.01	0.01	0.005	0.001
	КИ	0.05	0.03	0.02	0.015	0.01	0.01
LO.land Вода %Макс.		1	1	1	1	1	1
Примечание: Все эксперименты проводятся без воды: