Хафниймогат да образуват сплави с други метали, най-представителната от които е хафниево-танталова сплав, като пентакарбид тетратантал и хафний (Ta4HfC5), който има висока точка на топене. Точката на топене на пентакарбид тетратантал и хафний може да достигне 4215 ℃, което го прави известното в момента вещество с най-висока точка на топене.
Хафний, с химически символ Hf, е метален елемент, който принадлежи към категорията на преходните метали. Неговият елементарен вид е сребристосив и има метален блясък. Той има твърдост по Моос 5,5, точка на топене 2233 ℃ и е пластичен. Хафният може да образува оксидно покритие във въздуха и свойствата му са стабилни при стайна температура. Прахообразният хафний може спонтанно да се запали във въздуха и може да реагира с кислород и азот при високи температури. Хафният не реагира с вода, разредени киселини като солна киселина, сярна киселина и силни алкални разтвори. Разтворим е в силни киселини като царска вода и флуороводородна киселина и има отлична устойчивост на корозия.
Елементътхафнийе открит през 1923 г. Хафният има ниско съдържание в земната кора, само 0,00045%. Обикновено се свързва с метален цирконий и няма отделни руди. Хафний може да се намери в повечето циркониеви мини, като берилиев циркон, циркон и други минерали. Първите два вида руди имат високо съдържание на хафний, но ниски запаси, а цирконът е основният източник на хафний. В световен мащаб общите запаси от ресурси на хафний са над 1 милион тона. Държавите с по-големи резерви включват главно Южна Африка, Австралия, Съединените щати, Бразилия, Индия и други региони. Мините за хафний също са разпространени в Гуанси и други региони на Китай.
През 1925 г. двама учени от Швеция и Холандия откриват елемента хафний и приготвят метален хафний, използвайки метода на фракционна кристализация на флуорирана комплексна сол и метода на редукция на металния натрий. Хафният има две кристални структури и показва хексагонална плътна опаковка при температури под 1300 ℃（ α- Когато температурата е над 1300 ℃, той се представя като кубична форма с център на тялото（ β- уравнение). Хафний също има шест стабилни изотопа, а именно хафний 174, хафний 176, хафний 177, хафний 178, хафний 179 и хафний 180. В световен мащаб Съединените щати и Франция са основните производители на метален хафний.
Основните съединения на хафний включватхафниев диоксидд (HfO2), хафниев тетрахлорид (HfCl4) и хафниев хидроксид (H4HfO4). Хафниев диоксид и хафниев тетрахлорид могат да се използват за производство на металхафний, хафниев диоксидможе също да се използва за получаване на хафниеви сплави, а хафниевият хидроксид може да се използва за получаване на различни хафниеви съединения. Хафният може да образува сплави с други метали, най-представителната от които е хафниево-танталовата сплав, като пентакарбид тетратантал и хафний (Ta4HfC5), който има висока точка на топене. Точката на топене на пентакарбид тетратантал и хафний може да достигне 4215 ℃, което го прави известното в момента вещество с най-висока точка на топене.
Според „Доклада за задълбочено пазарно проучване и инвестиционна стратегия за 2022-2026 г. относно индустрията за производство на метален хафний“, публикуван от Центъра за индустриални изследвания Xinsijie, металният хафний може да се използва за производство на нишки за лампи с нажежаема жичка, катоди на рентгенови тръби и диелектрици на процесорни врати ; Хафниево-волфрамова сплав и хафниево-молибденова сплав могат да се използват за производство на високоволтови газоразрядни тръбни електроди, докато хафниево-танталова сплав може да се използва за производство на съпротивителни материали и инструментални стомани; Карбиден карбид (HfC) може да се използва за ракетни дюзи и предни защитни слоеве на самолети, докато хафниевият борид (HfB2) може да се използва като високотемпературна сплав; В допълнение, металният хафний има голямо напречно сечение на абсорбция на неутрони и може да се използва като контролен материал и защитно устройство за атомни реактори.
Индустриални анализатори от Xinsijie заявиха, че поради предимствата си на устойчивост на окисление, устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура и лекота на обработка, хафният има широк спектър от приложения надолу по веригата в метали, сплави, съединения и други области, като електронни материали, материали, устойчиви на висока температура, твърди сплави и материали за атомна енергия. С бързото развитие на индустрии като нови материали, електронна информация и космонавтика, областите на приложение на хафния непрекъснато се разширяват и постоянно се появяват нови продукти. Перспективите за бъдещо развитие са обещаващи.
Време на публикуване: 27 септември 2023 г