Περιορισμένα παγκόσμια αποθέματα μεταλλικού hafnium, με ευρύ φάσμα εφαρμογών κατάντη

Αφνιομπορούν να σχηματίσουν κράματα με άλλα μέταλλα, τα πιο αντιπροσωπευτικά των οποίων είναι το κράμα tantalum hafnium, όπως το πεντακαρρβίδιο tetratantalum και hafnium (TA4HFC5), το οποίο έχει υψηλό σημείο τήξης. Το σημείο τήξης του πεντακκαρβιδίου Tetratantalum και Hafnium μπορεί να φτάσει τα 4215 ℃, καθιστώντας την την τρέχουσα γνωστή ουσία με το υψηλότερο σημείο τήξης.

Αφνιο, με το χημικό σύμβολο HF, είναι ένα μεταλλικό στοιχείο που ανήκει στην κατηγορία μετάλλων μετάλλων. Η στοιχειώδη εμφάνισή του είναι ασημένια γκρι και έχει μεταλλική λάμψη. Έχει σκληρότητα Mohs 5,5, σημείο τήξης 2233 ℃, και είναι πλαστικό. Το Hafnium μπορεί να σχηματίσει επίστρωση οξειδίου στον αέρα και οι ιδιότητές του είναι σταθερές σε θερμοκρασία δωματίου. Το κονιοποιημένο hafnium μπορεί να αναφλεγεί αυθόρμητα στον αέρα και μπορεί να αντιδράσει με οξυγόνο και άζωτο σε υψηλές θερμοκρασίες. Το Hafnium δεν αντιδρά με νερό, αραιωμένα οξέα όπως υδροχλωρικό οξύ, θειικό οξύ και ισχυρά αλκαλικά διαλύματα. Είναι διαλυτό σε ισχυρά οξέα όπως Aqua regia και υδροφθορικό οξύ και έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση.

Το στοιχείοάφνιοανακαλύφθηκε το 1923. Το Hafnium έχει χαμηλό περιεχόμενο στην κρούστα της Γης, μόνο 0,00045%. Γενικά συνδέεται με μεταλλικό ζιρκόνιο και δεν έχει ξεχωριστά μεταλλεύματα. Το Hafnium μπορεί να βρεθεί στα περισσότερα ορυχεία ζιρκονίου, όπως το ζιρκυλικό βηρύλλιο, το ζιρκόν και άλλα ορυκτά. Οι δύο πρώτοι τύποι μεταλλεύματος έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε hafnium αλλά χαμηλά αποθεματικά και το ζιρκόνιο είναι η κύρια πηγή του hafnium. Σε παγκόσμια κλίμακα, τα συνολικά αποθεματικά των πόρων Hafnium είναι πάνω από 1 εκατομμύριο τόνοι. Οι χώρες με μεγαλύτερα αποθέματα περιλαμβάνουν κυρίως τη Νότια Αφρική, την Αυστραλία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Βραζιλία, την Ινδία και άλλες περιοχές. Τα ορυχεία Hafnium διανέμονται επίσης στο Guangxi και σε άλλες περιοχές της Κίνας.

Το 1925, δύο επιστήμονες από τη Σουηδία και τις Κάτω Χώρες ανακάλυψαν το στοιχείο hafnium και παρασκευάστηκαν μεταλλικό hafnium χρησιμοποιώντας τη μέθοδο κλασματοποίησης με φθοριωμένο σύνθετο άλας και τη μέθοδο μείωσης του νατρίου μετάλλου. Το Hafnium έχει δύο κρυσταλλικές δομές και παρουσιάζει εξαγωνική πυκνή συσκευασία σε θερμοκρασίες κάτω από 1300 ℃ (α- όταν η θερμοκρασία είναι πάνω από 1300 ℃, παρουσιάζεται ως κυβικό σχήμα (β-εξίσωση). Το Hafnium έχει επίσης έξι σταθερά ισότοπα, δηλαδή Hafnium 174, Hafnium 176, Hafnium 177, Hafnium 178, Hafnium 179 και Hafnium 180. Σε παγκόσμια κλίμακα, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Γαλλία είναι οι κύριοι παραγωγοί μεταλλικού hafnium.

Οι κύριες ενώσεις του hafnium περιλαμβάνουνδιοξίδιο HafniumE (HFO2), τετραχλωρίδιο Hafnium (HFCL4) και υδροξείδιο Hafnium (H4HFO4). Το διοξείδιο Hafnium και το τετραχλωρίδιο Hafnium μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή μετάλλουάφνιο, διοξείδιο HafniumΜπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή κραμάτων hafnium και το υδροξείδιο του Hafnium μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή διαφόρων ενώσεων Hafnium. Το Hafnium μπορεί να σχηματίσει κράματα με άλλα μέταλλα, το πιο αντιπροσωπευτικό από τα οποία είναι το κράμα Tantalum Hafnium, όπως το τετραντάλιο πεντακαρρβίδιο και το hafnium (Ta4HFC5), το οποίο έχει υψηλό σημείο τήξης. Το σημείο τήξης του πεντακκαρβιδίου Tetratantalum και Hafnium μπορεί να φτάσει τα 4215 ℃, καθιστώντας την την τρέχουσα γνωστή ουσία με το υψηλότερο σημείο τήξης.

Σύμφωνα με την έκθεση "2022-2026 Deep Market Research and Investment Strategy Presentions σχετικά με τη βιομηχανία Metal Hafnium" που κυκλοφόρησε από το Κέντρο Έρευνας Βιομηχανίας Xinsijie, το Metal Hafnium μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή νηματίων λαμπτήρων πυρακτώσεως, καθολών ακτίνων Χ και διηλεκτρικών πύλης επεξεργαστή ; Το κράμα βολφραμίου Hafnium και το κράμα μολυβδαινίου Hafnium μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ηλεκτροδίων σωλήνα εκκένωσης υψηλής τάσης, ενώ το κράμα Tantalum Hafnium μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή υλικών αντίστασης και χάλυβες εργαλείων. Καρβίδιο καρβίδιο (HFC) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ακροφύσια πυραύλων και προστατευτικά στρώματα αεροσκαφών, ενώ το βορίδιο Hafnium (HFB2) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κράμα υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, το Metal Hafnium έχει μεγάλη διατομή απορρόφησης νετρονίων και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως υλικό ελέγχου και προστατευτική συσκευή για ατομικούς αντιδραστήρες.

 

Οι αναλυτές της βιομηχανίας από την Xinsijie δήλωσαν ότι λόγω των πλεονεκτημάτων της αντίστασης οξείδωσης, της αντοχής στη διάβρωση, της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία και της ευκολίας επεξεργασίας, το Hafnium έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών κατάντη σε μέταλλα, κράματα, ενώσεις και άλλα πεδία, όπως τα ηλεκτρονικά υλικά, Υλικά ανθεκτικά σε υψηλή θερμοκρασία, υλικά σκληρού κράματος και ατομικά ενεργειακά υλικά. Με την ταχεία ανάπτυξη βιομηχανιών όπως τα νέα υλικά, οι ηλεκτρονικές πληροφορίες και η αεροδιαστημική, τα πεδία εφαρμογών του Hafnium επεκτείνονται συνεχώς και τα νέα προϊόντα αναδύονται συνεχώς. Οι μελλοντικές προοπτικές ανάπτυξης είναι υποσχόμενες.


Χρόνος δημοσίευσης: Σεπ-27-2023