Скандий, занимающий 21-ю позицию в периодической системе Менделеева, представляет собой серебристо-белый, легкий металл. Его причисляют к классу редкоземельных элементов. Благодаря своим исключительным характеристикам и ограниченной распространенности, скандий заслужил репутацию «металла будущего».
Физические свойства металла
Скандий – это светлый металл серебристо-белого оттенка. Он характеризуется значительной прочностью и устойчивостью к коррозии, благодаря быстрому формированию тончайшей оксидной пленки на поверхности при контакте с воздухом. Температура плавления скандия составляет 1541 °C, а кипения – 2836 °C, что сближает его характеристики с титаном. Металл демонстрирует хорошую электро- и теплопроводность, а также относительно высокую плотность для своего веса – около 2,99 г/см³. Комбинация легкости, прочности и жаростойкости делает скандий ценным материалом в авиакосмической и энергетической отраслях.
Химические свойства металла
В химическом отношении скандий проявляет заметную активность. Наиболее устойчивая степень окисления для него – +3, в этом состоянии он образует соединения с различными элементами, такими как кислород, азот, сера и галогены. Скандий легко вступает в реакции с кислотами, выделяя водород, а в расплавленном состоянии активно взаимодействует с углеродом и азотом.
Оксид скандия (Sc₂O₃) широко используется в промышленности благодаря его высокой устойчивости к термическому разложению. В целом, скандий – химически реактивный металл, особенно при повышенных температурах, однако в стандартных условиях он проявляет достаточную стабильность.
Где применяется металл
Скандий находит применение в областях, где необходимы материалы с высокой прочностью, малым весом и устойчивостью к экстремальным условиям. Благодаря своим уникальным характеристикам он используется в авиации, энергетике, электронике и даже в спортивной индустрии. Однако мировой рынок оксида скандия остается относительно небольшим – около 20-25 тонн в год. Металл считается дорогостоящим и редким, но его значимость в высокотехнологичных секторах продолжает расти.
В металлургии скандий применяется в качестве легирующей добавки к алюминию. Даже небольшое количество металла (примерно 0,1–0,5%) существенно увеличивает прочность, устойчивость к коррозии и жаропрочность алюминиевых сплавов. Такие материалы особенно важны для изготовления авиационных корпусов, деталей космических аппаратов и ракет. Легкие и прочные конструкции позволяют снижать массу техники, экономить топливо и увеличивать грузоподъемность.
Скандий также активно используется в производстве сплавов для спортивного инвентаря (например, легких велосипедных рам и бейсбольных бит), в судостроении и автомобильной промышленности. Сплавы алюминия со скандием обладают малым весом и высокой ударопрочностью, что делает их востребованными в производстве электромобилей.
Из-за высокой стоимости сплавы со скандием чаще всего применяются там, где критична максимальная надежность при минимальном весе – прежде всего в космонавтике. Их используют для создания сварных топливных баков, конструкций приборных отсеков и других важных элементов космических аппаратов.
Цена вопроса
Цена скандия напрямую зависит от степени его очистки. На рынке можно встретить два основных варианта, цены указаны по данным ISE (Institute for Rare Earths and Metals AG) за один килограмм на 30 апреля:
Scandium Metal 99,999% (наивысшая степень очистки) – €4530,94 (₽422,16 тыс. по курсу ЦБ на 30 апреля). Этот металл востребован в высокотехнологичных и научных разработках, где необходима максимальная точность и стабильность свойств.
Scandium Metal 99,99% (менее чистый, но все еще технически подходящий) – €2728,31 (₽254,20 тыс.). Эту форму чаще используют в металлургии и производстве сплавов.
Оксид скандия – €561,44 (₽52,31 тыс.). Соединение применяется в промышленных целях – в производстве топливных элементов, лазеров, керамики и других изделий, информирует РБК.
