עתודות גלובליות מוגבלות של חפניום מתכת, עם מגוון רחב של יישומים במורד הזרם

חפניוםיכול ליצור סגסוגות עם מתכות אחרות, שהייצוג ביותר בהן הוא סגסוגת Hafnium tantalum, כמו פנטקארביד טטראטנטלום והפניום (Ta4hfc5), שיש לה נקודת התכה גבוהה. נקודת ההיתוך של פנטאקרביד טטראטנטלום והפניום יכולה להגיע ל 4215 ℃, מה שהופך אותה לחומר הידוע כיום עם נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר.

חפניום, עם הסמל הכימי HF, הוא אלמנט מתכתי השייך לקטגוריית המתכת המעבר. המראה היסודי שלו אפור כסף ובעל ברק מתכתי. יש לו קשיות של MOHS של 5.5, נקודת התכה של 2233 ℃, והיא פלסטית. הפניום יכול ליצור ציפוי תחמוצת באוויר, ותכונותיו יציבות בטמפרטורת החדר. חפניום אבקה יכול להצית באופן ספונטני באוויר, ויכול להגיב עם חמצן וחנקן בטמפרטורות גבוהות. Hafnium אינו מגיב עם מים, חומצות מדוללות כמו חומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית ופתרונות אלקליין חזקים. זה מסיס בחומצות חזקות כמו אקווה רג'יה וחומצה הידרופלואורית, ובעל עמידות בפני קורוזיה מצוינת.

האלמנטחפניוםהתגלה בשנת 1923. לחפניום יש תכולת נמוכה בקרום כדור הארץ, רק 0.00045%. בדרך כלל זה קשור לזירקוניום מתכתי ואין לו עפרות נפרדות. ניתן למצוא חפניום ברוב מכרות הזירקוניום, כמו בריליום זירקון, זירקון ומינרלים אחרים. לשני סוגי העפרות הראשונים יש תוכן גבוה של חפניום אך עתודות נמוכות, וזירקון הוא המקור העיקרי לחפניום. בקנה מידה עולמי, סך העתודות של משאבי חפניום הם למעלה ממיליון טון. מדינות עם עתודות גדולות יותר כוללות בעיקר את דרום אפריקה, אוסטרליה, ארצות הברית, ברזיל, הודו ואזורים אחרים. מכרות חפניום מופצים גם בגואנגשי ובאזורים אחרים בסין.

בשנת 1925 גילו שני מדענים משוודיה והולנד את היסוד הפניום והכינו חפניום מתכת בשיטת התגבשות המלח המורכבת הפלואורית ושיטת הפחתת הנתרן המתכתית. לחפניום שני מבני קריסטל ומציג אריזה צפופה משושה בטמפרטורות מתחת ל 1300 ℃ (α- כאשר הטמפרטורה היא מעל 1300 ℃, היא מציגה כצורה מעוקבת מרוכזת גוף קטנה משוואה). לחפניום יש גם שישה איזוטופים יציבים, כלומר Hafnium 174, Hafnium 176, Hafnium 177, Hafnium 178, Hafnium 179, and Hafnium 180. בקנה מידה עולמי, ארצות הברית וצרפת הם היצרנים העיקריים של הפניום המתכת.

התרכובות העיקריות של חפניום כוללותחפניום דיוקסידE (HFO2), Hafnium tetrachloride (HFCL4), והפניום הידרוקסיד (H4HFO4). ניתן להשתמש בהפניום דו חמצני וטרטכלוריד הפניום לייצור מתכתחפניום, חפניום דו חמצניניתן להשתמש גם בהכנת סגסוגות חפניום, וניתן להשתמש בהפניום הידרוקסיד להכנת תרכובות חפניום שונות. Hafnium יכול ליצור סגסוגות עם מתכות אחרות, שהייצוג ביותר שלהן הוא סגסוגת Hafnium tantalum, כמו Pentacarbide Tetratantalum ו- Hafnium (Ta4hfc5), עם נקודת התכה גבוהה. נקודת ההיתוך של פנטאקרביד טטראטנטלום והפניום יכולה להגיע ל 4215 ℃, מה שהופך אותו לחומר הידוע כיום עם נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר.

על פי דו"ח "2022-2026 מחקרי שוק עמוק ואסטרטגיית השקעה על תעשיית הפניום המתכת" ששוחרר על ידי מרכז המחקר של תעשיית Xinsijie, ניתן להשתמש בחפניום מתכת לייצור חוטי מנורות ליבון, קתודות צינורות רנטגן וחלקי מעבד שער מעבד. ; ניתן להשתמש בסגסוגת Hafnium tungsten וסגסוגת Hafnium Molybdenum לייצור אלקטרודות צינור פריקת מתח גבוה, ואילו ניתן להשתמש בסגסוגת Hafnium tantalum לייצור חומרי התנגדות וגלגלות כלים; קרביד קרביד (HFC) יכול לשמש לחרירי טילים ושכבות מגן קדימה של מטוסים, ואילו חפניום בוריד (HFB2) יכול לשמש כסגסוגת בטמפרטורה גבוהה; בנוסף, לחפניום מתכת יש חתך ספיגת נויטרונים גדול ויכול לשמש גם כחומר בקרה ומכשיר מגן עבור כורים אטומיים.

 

אנליסטים בתעשייה מ- Xinsijie הצהירו כי בשל היתרונות שלה של עמידות לחמצון, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורה גבוהה וקלות העיבוד, לחפניום יש מגוון רחב של יישומים במורד הזרם במתכות, סגסוגות, תרכובות ושדות אחרים, כמו חומרים אלקטרוניים, חומרים עמידים לטמפרטורה גבוהה, חומרי סגסוגת קשים וחומרי אנרגיה אטומיים. עם התפתחות מהירה של תעשיות כמו חומרים חדשים, מידע אלקטרוני וחלל, שדות היישום של הפניום מתרחבים כל העת, ומוצרים חדשים מתהווים כל העת. סיכויי הפיתוח העתידיים מבטיחים.


זמן הודעה: ספטמבר 27-2023