Сульфид кальция и лантана (CaLa2S4)

Идентификация

Сульфид кальция и лантана (CaLa2S4) — смешанный неорганический сульфид кальция и лантана, CAS-номер 12525-03-0. Химический состав описывается элементами Ca, La, S. Английское название Calcium lanthanum sulfide (CaLa2S4). Синонимы: Сульфид лантана кальция (CaLa2S4); Лантанат (1-), дитиоксо-, кальций (21).

Исходный дамп по товару в источнике данных пуст — числовые атрибуты (молекулярная масса, номер ЕС, физические константы) для этой позиции в базе не приведены. Все сведения ниже собраны из открытых научных публикаций по CAS 12525-03-0.

Кристаллическая структура и состав

CaLa2S4 кристаллизуется в кубической структуре типа Th3P4 и образует твёрдый раствор с La2S3 (сульфидом лантана), сохраняя эту кубическую решётку. Мольное соотношение CaS к La2S3 в базовом составе — 50:50. Соединение относится к классу смешанных сульфидов редкоземельных и щёлочноземельных металлов.

Оптические свойства

Вещество разработано как дальний ИК-оптический керамический материал с полосой пропускания в атмосферном окне 8-14 мкм, несколько более широкой, чем у сульфида цинка (ZnS). Ширина запрещённой зоны, рассчитанная по модифицированному потенциалу Беккеля-Джонсона, составляет 2,80 эВ, что согласуется с экспериментальными данными. Методом зеркального отражения с преобразованием Крамерса-Кронига определены показатель преломления и колебательные моды решётки: анализ по теории групп факторов предсказывает пять поперечных оптических мод, из которых экспериментально наблюдаются интенсивные высокочастотные моды на 142 и 205 см⁻¹.

Механические и эксплуатационные свойства

По твёрдости и тугоплавкости CaLa2S4 превосходит сульфид цинка, хотя его коэффициент теплового расширения заметно выше. Стойкость к эрозии дождевыми каплями у CaLa2S4 существенно лучше, чем у ZnS, что важно для внешних оптических элементов, работающих на скорости и в осадках.

Область применения

• материал инфракрасных окон и куполов оптико-электронных систем в диапазоне 8-14 мкм
• компоненты тепловизионной аппаратуры и ИК-датчиков средне- и длинноволнового диапазона
• обтекатели головок самонаведения и внешние оптические элементы, работающие в условиях механической и атмосферной нагрузки
• объект исследований как поликристаллическая керамика для замены сульфида цинка там, где требуется более высокая механическая прочность

Класс вещества

Смешанный сульфид относится к семейству керамических материалов на основе сульфидов редкоземельных элементов, стабилизированных введением щёлочноземельного катиона кальция в структуру Th3P4 — такая стабилизация повышает механическую прочность по сравнению с чистым сульфидом лантана La2S3.

Хранение и обращение

Как и другие неорганические сульфиды, вещество следует хранить в сухом помещении, изолированно от кислот и окислителей — контакт сульфидов с сильными кислотами может привести к выделению сероводорода. Обращение с порошком требует средств защиты органов дыхания, поскольку тонкодисперсная сульфидная керамика способна образовывать пыль при измельчении и обработке заготовок.