Afniopossono formare leghe con altri metalli, il più rappresentativo dei quali è la lega di afnio tantalio, come il pentacarburo tetratantalio e l'afnio (Ta4HfC5), che ha un alto punto di fusione. Il punto di fusione del pentacarburo tetratantalio e dell'afnio può raggiungere 4215 ℃, rendendolo la sostanza attualmente conosciuta con il punto di fusione più alto.
Afnio, con il simbolo chimico Hf, è un elemento metallico che appartiene alla categoria dei metalli di transizione. Il suo aspetto elementare è grigio argento e ha una lucentezza metallica. Ha una durezza Mohs di 5,5, un punto di fusione di 2233 ℃ ed è di plastica. L'afnio può formare uno strato di ossido nell'aria e le sue proprietà sono stabili a temperatura ambiente. L'afnio in polvere può accendersi spontaneamente nell'aria e può reagire con l'ossigeno e l'azoto ad alte temperature. L'afnio non reagisce con l'acqua, gli acidi diluiti come l'acido cloridrico, l'acido solforico e le soluzioni alcaline forti. È solubile in acidi forti come l'acqua regia e l'acido fluoridrico e ha un'eccellente resistenza alla corrosione.
L'elementoafnioè stato scoperto nel 1923. L'afnio ha un basso contenuto nella crosta terrestre, solo lo 0,00045%. È generalmente associato allo zirconio metallico e non ha minerali separati. L'afnio può essere trovato nella maggior parte delle miniere di zirconio, come berillio-zircone, zircone e altri minerali. I primi due tipi di minerali hanno un alto contenuto di afnio ma basse riserve e lo zircone è la principale fonte di afnio. Su scala globale, le riserve totali di risorse di afnio superano 1 milione di tonnellate. I paesi con riserve maggiori includono principalmente Sud Africa, Australia, Stati Uniti, Brasile, India e altre regioni. Le miniere di afnio sono distribuite anche nel Guangxi e in altre regioni della Cina.
Nel 1925, due scienziati svedesi e olandesi scoprirono l'elemento afnio e prepararono l'afnio metallico utilizzando il metodo di cristallizzazione frazionata del sale complesso fluorurato e il metodo di riduzione del sodio metallico. L'afnio ha due strutture cristalline e mostra un denso impaccamento esagonale a temperature inferiori a 1300 ℃（ α- Quando la temperatura è superiore a 1300 ℃, si presenta come una forma cubica a corpo centrato（ β- Equazione). L'afnio ha anche sei isotopi stabili, vale a dire afnio 174, afnio 176, afnio 177, afnio 178, afnio 179 e afnio 180. Su scala globale, gli Stati Uniti e la Francia sono i principali produttori di afnio metallico.
I principali composti dell'afnio includonobiossido di afnioe (HfO2), tetracloruro di afnio (HfCl4) e idrossido di afnio (H4HfO4). Il biossido di afnio e il tetracloruro di afnio possono essere utilizzati per produrre metalliafnio, biossido di afniopuò anche essere utilizzato per preparare leghe di afnio e l'idrossido di afnio può essere utilizzato per preparare vari composti di afnio. L'afnio può formare leghe con altri metalli, il più rappresentativo dei quali è la lega di afnio tantalio, come il pentacarburo tetratantalio e l'afnio (Ta4HfC5), che ha un elevato punto di fusione. Il punto di fusione del pentacarburo tetratantalio e dell'afnio può raggiungere 4215 ℃, rendendolo la sostanza attualmente conosciuta con il punto di fusione più alto.
Secondo il "2022-2026 Deep Market Research and Investment Strategy Suggestions Report on the Metal Hafnium Industry" pubblicato dal Xinsijie Industry Research Center, l'afnio metallico può essere utilizzato per produrre filamenti di lampade a incandescenza, catodi di tubi a raggi X e dielettrici di gate dei processori. ; La lega di afnio tungsteno e la lega di afnio molibdeno possono essere utilizzate per produrre elettrodi a tubo di scarica ad alta tensione, mentre la lega di afnio tantalio può essere utilizzata per produrre materiali resistivi e acciai per utensili; Carburo di carburo (HfC) può essere utilizzato per ugelli di razzi e strati protettivi anteriori di aerei, mentre il boruro di afnio (HfB2) può essere utilizzato come lega ad alta temperatura; Inoltre, l'afnio metallico ha un'ampia sezione trasversale di assorbimento dei neutroni e può essere utilizzato anche come materiale di controllo e dispositivo di protezione per i reattori atomici.
Gli analisti del settore di Xinsijie hanno affermato che, grazie ai suoi vantaggi di resistenza all'ossidazione, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e facilità di lavorazione, l'afnio ha un'ampia gamma di applicazioni a valle in metalli, leghe, composti e altri campi, come materiali elettronici, materiali resistenti alle alte temperature, materiali in leghe dure e materiali per l'energia atomica. Con il rapido sviluppo di settori quali quello dei nuovi materiali, dell'informazione elettronica e dell'aerospaziale, i campi di applicazione dell'afnio sono in costante espansione e nuovi prodotti emergono costantemente. Le prospettive di sviluppo futuro sono promettenti.
Orario di pubblicazione: 27 settembre 2023