Гафнійможа ўтвараць сплавы з іншымі металамі, найбольш прадстаўніком з якіх з'яўляецца сплаў гафнію і танталу, напрыклад пентакарбід тэтратанталу і гафнію (Ta4HfC5), які мае высокую тэмпературу плаўлення. Тэмпература плаўлення пентакарбіду тэтратанталу і гафнію можа дасягаць 4215 ℃, што робіць яго вядомым у цяперашні час рэчывам з самай высокай тэмпературай плаўлення.
Гафній, з хімічным сімвалам Hf, гэта металічны элемент, які адносіцца да катэгорыі пераходных металаў. Яго элементарны выгляд серабрыста-шэры і мае металічны бляск. Ён мае цвёрдасць па Моасу 5,5, тэмпературу плаўлення 2233 ℃ і пластычны. Гафній можа ўтвараць аксіднае пакрыццё на паветры, і яго ўласцівасці стабільныя пры пакаёвай тэмпературы. Парашкападобны гафній можа самазагарацца ў паветры і можа ўступаць у рэакцыю з кіслародам і азотам пры высокіх тэмпературах. Гафній не рэагуе з вадой, разведзенымі кіслотамі, такімі як саляная кіслата, серная кіслата, і моцнымі шчолачнымі растворамі. Ён раствараецца ў моцных кіслотах, такіх як царская гарэлка і плавікавая кіслата, і валодае выдатнай устойлівасцю да карозіі.
Элементгафнійбыў адкрыты ў 1923 г. Гафній мае нізкае ўтрыманне ў зямной кары, усяго 0,00045%. Як правіла, ён звязаны з металічным цырконіем і не мае асобных руд. Гафній можна знайсці ў большасці цырконіевых шахт, такіх як берыліевы цыркон, цыркон і іншыя мінералы. Першыя два тыпу руд маюць высокае ўтрыманне гафнію, але нізкія запасы, і цыркон з'яўляецца асноўнай крыніцай гафнію. У сусветным маштабе агульныя запасы рэсурсаў гафнію складаюць больш за 1 млн тон. Краіны з вялікімі запасамі ў асноўным ўключаюць Паўднёвую Афрыку, Аўстралію, ЗША, Бразілію, Індыю і іншыя рэгіёны. Шахты гафнію таксама распаўсюджаны ў Гуансі і іншых рэгіёнах Кітая.
У 1925 г. два навукоўцы са Швецыі і Нідэрландаў адкрылі элемент гафній і падрыхтавалі металічны гафній з выкарыстаннем метаду фракцыйнай крышталізацыі фтарыраванай комплекснай солі і метаду аднаўлення металічнага натрыю. Гафній мае дзве крышталічныя структуры і дэманструе гексагональную шчыльную ўпакоўку пры тэмпературах ніжэй за 1300 ℃（ α- Калі тэмпература вышэй за 1300 ℃, ён уяўляе сабой кубічную форму з цэнтрам цела (β- ураўненне). Гафній таксама мае шэсць стабільных ізатопаў, а менавіта гафній 174, гафній 176, гафній 177, гафній 178, гафній 179 і гафній 180. У сусветным маштабе ЗША і Францыя з'яўляюцца асноўнымі вытворцамі металічнага гафнію.
Асноўныя злучэнні гафнію ўключаюцьдыяксід гафніюе (HfO2), чатыроххларыд гафнію (HfCl4), і гідраксід гафнію (H4HfO4). Дыяксід гафнія і четыреххлористый гафній могуць быць выкарыстаны для вытворчасці металугафній, дыяксід гафніютаксама можа быць выкарыстаны для падрыхтоўкі гафніевых сплаваў, а гідраксід гафнію можа быць выкарыстаны для падрыхтоўкі розных злучэнняў гафнію. Гафній можа ўтвараць сплавы з іншымі металамі, найбольш рэпрэзентатыўным з якіх з'яўляецца сплаў гафнію і танталу, напрыклад пентакарбід тэтратанталу і гафній (Ta4HfC5), які мае высокую тэмпературу плаўлення. Тэмпература плаўлення пентакарбіду тэтратанталу і гафнію можа дасягаць 4215 ℃, што робіць яго вядомым у цяперашні час рэчывам з самай высокай тэмпературай плаўлення.
У адпаведнасці з «Глыбокім даследаваннем рынку і прапановамі інвестыцыйнай стратэгіі на 2022-2026 гады ў прамысловасці металічнага гафнію», апублікаваным Даследчым цэнтрам індустрыі Xinsijie, металічны гафній можна выкарыстоўваць для вытворчасці нітак напальвання для лямпаў напальвання, катодаў рэнтгенаўскіх трубак і дыэлектрыкаў засаўкі працэсара. ; Сплаў гафнію-вальфраму і сплаў гафнію-малібдэна можна выкарыстоўваць для вырабу электродаў разраднай трубкі высокага напружання, у той час як сплаў гафнію-тантала можна выкарыстоўваць для вытворчасці супрацівных матэрыялаў і інструментальных сталей; Карбід карбід (HfC) можа выкарыстоўвацца для ракетных соплаў і пярэдняга ахоўнага пласта самалётаў, у той час як барыд гафнію (HfB2) можа выкарыстоўвацца ў якасці высокатэмпературнага сплаву; Акрамя таго, металічны гафній мае вялікае сячэнне паглынання нейтронаў і можа таксама выкарыстоўвацца ў якасці кантрольнага матэрыялу і ахоўнай прылады для атамных рэактараў.
Прамысловыя аналітыкі з Xinsijie заявілі, што дзякуючы сваім перавагам устойлівасці да акіслення, каразійнай стойкасці, устойлівасці да высокіх тэмператур і лёгкасці апрацоўкі гафній мае шырокі спектр наступных прымянення ў металах, сплавах, злучэннях і іншых галінах, такіх як электронныя матэрыялы, тэрмаўстойлівыя матэрыялы, цвёрдыя сплавы і матэрыялы атамнай энергіі. З хуткім развіццём такіх галін, як новыя матэрыялы, электронная інфармацыя і аэракасмічная прамысловасць, вобласці прымянення гафнію пастаянна пашыраюцца, і пастаянна з'яўляюцца новыя прадукты. Перспектывы развіцця ў будучыні шматспадзеўныя.
Час публікацыі: 27 верасня 2023 г