Hafniumvõivad moodustada sulameid teiste metallidega, millest kõige tüüpilisem on hafnium-tantaali sulam, näiteks pentakarbiidtetratantaal ja kõrge sulamistemperatuuriga hafnium (Ta4HfC5). Pentakarbiidtetratantaali ja hafniumi sulamistemperatuur võib ulatuda 4215 ℃-ni, muutes selle praegu teadaolevaks kõrgeima sulamistemperatuuriga aineks.
Hafnium, keemilise sümboliga Hf, on metalliline element, mis kuulub siirdemetallide kategooriasse. Selle elementaarne välimus on hõbehall ja metallilise läikega. Selle Mohsi kõvadus on 5,5, sulamistemperatuur 2233 ℃ ja see on plastist. Hafnium võib moodustada õhus oksiidkatte ja selle omadused on toatemperatuuril stabiilsed. Pulberhafnium võib õhus spontaanselt süttida ning kõrgel temperatuuril reageerida hapniku ja lämmastikuga. Hafnium ei reageeri veega, lahjendatud hapetega nagu vesinikkloriidhape, väävelhape ja tugevate leeliste lahustega. See lahustub tugevates hapetes, nagu aqua regia ja vesinikfluoriidhape, ning sellel on suurepärane korrosioonikindlus.
Elementhafniumavastati aastal 1923. Hafniumi sisaldus maakoores on madal, ainult 0,00045%. Tavaliselt seostatakse seda metallilise tsirkooniumiga ja sellel pole eraldi maake. Hafniumi võib leida enamikus tsirkooniumikaevandustes, nagu berülliumtsirkoon, tsirkoon ja muud mineraalid. Esimesel kahel maagitüübil on kõrge hafniumi sisaldus, kuid madalad varud, ja tsirkoon on peamine hafniumi allikas. Maailma mastaabis on hafniumivarude koguvarud üle 1 miljoni tonni. Suuremate varudega riigid hõlmavad peamiselt Lõuna-Aafrikat, Austraaliat, Ameerika Ühendriike, Brasiiliat, Indiat ja muid piirkondi. Hafniumi kaevandusi levitatakse ka Guangxis ja teistes Hiina piirkondades.
1925. aastal avastasid kaks teadlast Rootsist ja Hollandist elemendi hafnium ja valmistasid metallist hafniumi, kasutades fluoritud komplekssoola fraktsioneeriva kristallisatsiooni meetodit ja metalli naatriumi redutseerimise meetodit. Hafniumil on kaks kristallstruktuuri ja temperatuuril alla 1300 ℃ on kuusnurkne tihe tihend (α- Kui temperatuur on üle 1300 ℃, on see kehakeskne kuupkujuline kuju (β- võrrand). Hafniumil on ka kuus stabiilset isotoopi, nimelt hafnium 174, hafnium 176, hafnium 177, hafnium 178, hafnium 179 ja hafnium 180. Maailma mastaabis on metallhafniumi peamised tootjad USA ja Prantsusmaa.
Peamised hafniumi ühendid hõlmavadhafniumdioksiide (HfO2), hafniumtetrakloriid (HfCl4) ja hafniumhüdroksiidi (H4HfO4). Hafniumdioksiidi ja hafniumtetrakloriidi saab kasutada metalli tootmisekshafnium, hafniumdioksiidsaab kasutada ka hafniumsulamite valmistamiseks ja hafniumhüdroksiidi saab kasutada erinevate hafniumühendite valmistamiseks. Hafnium võib moodustada sulameid teiste metallidega, millest kõige tüüpilisem on hafnium-tantaalisulam, näiteks pentakarbiidtetratantaal ja kõrge sulamistemperatuuriga hafnium (Ta4HfC5). Pentakarbiidtetratantaali ja hafniumi sulamistemperatuur võib ulatuda 4215 ℃-ni, muutes selle praegu teadaolevaks kõrgeima sulamistemperatuuriga aineks.
Vastavalt Xinsijie tööstuse uurimiskeskuse avaldatud 2022.–2026. aasta süvaturu-uuringute ja investeerimisstrateegia soovituste aruandele metallihafniumitööstuse kohta saab metallhafniumi kasutada hõõglampide hõõgniitide, röntgentoru katoodide ja protsessori paisu dielektrikute valmistamiseks. ; Hafnium-volframisulamit ja hafnium-molübdeenisulamit saab kasutada kõrgepingelahendustoru elektroodide valmistamiseks, hafnium-tantaalisulamit aga vastupidavusmaterjalide ja tööriistateraste valmistamiseks; Karbiidkarbiid (HfC) saab kasutada raketipihustite ja lennukite eesmiste kaitsekihtide jaoks, samas kui hafniumboriidi (HfB2) saab kasutada kõrgtemperatuurilise sulamina; Lisaks on metallhafniumil suur neutronite neeldumise ristlõige ning seda saab kasutada ka aatomireaktorite kontrollmaterjalina ja kaitseseadmena.
Xinsijie tööstusanalüütikud väitsid, et tänu oksüdatsioonikindlusele, korrosioonikindlusele, kõrgele temperatuurile vastupidavusele ja töötlemise lihtsusele on hafniumil lai valik järgnevaid rakendusi metallide, sulamite, ühendite ja muudes valdkondades, nagu elektroonikamaterjalid, kõrgele temperatuurile vastupidavad materjalid, kõvasulami materjalid ja aatomienergia materjalid. Seoses tööstusharude, nagu uued materjalid, elektrooniline teave ja kosmosetööstus, kiire arenguga laienevad hafniumi kasutusvaldkonnad pidevalt ja pidevalt tekib uusi tooteid. Tuleviku arenguväljavaated on paljulubavad.
Postitusaeg: 27. september 2023