ធាតុ ៧២៖ ហាហ្វនីញ៉ូម

ហាហ្វនីញ៉ូមលោហៈធាតុ Hf លេខអាតូមិក 72 ទម្ងន់អាតូមិក 178.49 គឺជាលោហៈធាតុផ្លាស់ប្តូរពណ៌ប្រផេះប្រាក់ភ្លឺចាំង។

ហាហ្វនីញ៉ូមមានអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពធម្មជាតិចំនួនប្រាំមួយ៖ ហាហ្វនីញ៉ូម 174, 176, 177, 178, 179 និង 180។ ហាហ្វនីញ៉ូមមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីក រំលាយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក និងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងខ្លាំងទេ ប៉ុន្តែអាចរលាយបានក្នុងអាស៊ីតអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីក និងអាក្វារីយ៉ា។ ឈ្មោះធាតុបានមកពីឈ្មោះឡាតាំងនៃទីក្រុង Copenhagen ។

នៅឆ្នាំ 1925 គីមីវិទូស៊ុយអែត Hervey និងរូបវិទូជនជាតិហូឡង់ Koster ទទួលបានអំបិលហាហ្វនីញ៉ូមសុទ្ធដោយការគ្រីស្តាល់ប្រភាគនៃអំបិលស្មុគ្រស្មាញ fluorinated ហើយកាត់បន្ថយវាដោយលោហធាតុសូដ្យូមដើម្បីទទួលបានហាហ្វនីញ៉ូមសុទ្ធ។ Hafnium មាន 0.00045% នៃសំបកផែនដី ហើយជារឿយៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹង zirconium នៅក្នុងធម្មជាតិ។

ឈ្មោះផលិតផល៖ ហាហ្វនីញ៉ូម

និមិត្តសញ្ញាធាតុ៖ Hf

ទម្ងន់អាតូមិកៈ ១៧៨.៤៩

ប្រភេទធាតុ៖ ធាតុលោហធាតុ

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត៖

ហាហ្វនីញ៉ូមគឺជាលោហធាតុប្រផេះប្រាក់ដែលមានពន្លឺលោហធាតុ; មានវ៉ារ្យ៉ង់ពីរនៃហាហ្វនីញ៉ូមដែក៖ α ហាហ្វនីញ៉ូមគឺជាវ៉ារ្យ៉ង់ដែលបិទជិតប្រាំមួយជ្រុង (1750 ℃) ដែលមានសីតុណ្ហភាពបំប្លែងខ្ពស់ជាងហ្សីកញ៉ូម។ ហាហ្វនីញ៉ូមដែកមានវ៉ារ្យ៉ង់ allotrope នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ហាហ្វនីញ៉ូមដែកមានផ្នែកឆ្លងកាត់ការស្រូបយកនឺត្រុងខ្ពស់ ហើយអាចប្រើជាសម្ភារៈគ្រប់គ្រងសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រ។

រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់មានពីរប្រភេទ៖ ការវេចខ្ចប់ក្រាស់ឆកោននៅសីតុណ្ហភាពក្រោម 1300 ℃ (α- សមីការ); នៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 1300 ℃ វាគឺជាគូបកណ្តាលរាងកាយ (β-សមីការ) ។ លោហៈធាតុប្លាស្ទិកដែលរឹង ហើយក្លាយទៅជាផុយនៅពេលមានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ។ មានស្ថេរភាពនៅលើអាកាស គ្រាន់តែងងឹតលើផ្ទៃនៅពេលឆេះ។ សរសៃអាចត្រូវបានបញ្ឆេះដោយអណ្តាតភ្លើងនៃការប្រកួត។ លក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងនឹង zirconium ។ វា​មិន​មាន​ប្រតិកម្ម​ជាមួយ​ទឹក អាស៊ីត​រំលាយ ឬ​មូលដ្ឋាន​ខ្លាំង​ទេ ប៉ុន្តែ​វា​ងាយ​រលាយ​ក្នុង​ទឹក​អាស៊ីដ hydrofluoric និង​ទឹក​អាស៊ីដ hydrofluoric។ ជាចម្បងនៅក្នុងសមាសធាតុដែលមាន valence +4 ។ លោហៈធាតុ Hafnium (Ta4HfC5) ត្រូវបានគេស្គាល់ថាមានចំណុចរលាយខ្ពស់បំផុត (ប្រហែល 4215 ℃) ។

រចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់៖ កោសិកាគ្រីស្តាល់មានរាងឆកោន

លេខ CAS: 7440-58-6

ចំណុច​រលាយ​: 2227 ℃​

ចំណុច​ក្តៅ​: 4602 ℃​

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី៖

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃ hafnium គឺស្រដៀងទៅនឹង zirconium ហើយវាមានភាពធន់នឹងច្រេះល្អ ហើយមិនងាយរលួយដោយដំណោះស្រាយ aqueous អាស៊ីតទូទៅ។ ងាយរលាយក្នុងអាស៊ីត hydrofluoric ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញ fluorinated ។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហាហ្វនីញ៉ូមក៏អាចផ្សំដោយផ្ទាល់ជាមួយឧស្ម័នដូចជា អុកស៊ីហ្សែន និងអាសូត ដើម្បីបង្កើតជាអុកស៊ីដ និងនីត្រាត។

Hafnium ច្រើនតែមាន valence +4 នៅក្នុងសមាសធាតុ។ សមាសធាតុសំខាន់គឺហាហ្វនីញ៉ូមអុកស៊ីដHfO2. មានវ៉ារ្យ៉ង់បីផ្សេងគ្នានៃ hafnium oxide:ហាហ្វនីញ៉ូមអុកស៊ីដទទួលបានដោយការ calcination បន្តនៃ hafnium sulfate និង chloride oxide គឺជាវ៉ារ្យ៉ង់ monoclinic; អុកស៊ីដហាហ្វនីញ៉ូមដែលទទួលបានដោយការកំដៅអ៊ីដ្រូអុកស៊ីតនៃហាហ្វនីញ៉ូមនៅប្រហែល 400 ℃គឺជាវ៉ារ្យ៉ង់ tetragonal; ប្រសិនបើ calcined លើសពី 1000 ℃, វ៉ារ្យ៉ង់គូបមួយអាចទទួលបាន។ សមាសធាតុមួយទៀតគឺហាហ្វនីញ៉ូម tetrachlorideដែលជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់រៀបចំលោហៈ hafnium ហើយអាចត្រូវបានរៀបចំដោយប្រតិកម្មឧស្ម័នក្លរីនលើល្បាយនៃ hafnium oxide និង carbon ។ Hafnium tetrachloride ចូល​ទៅ​ក្នុង​ការ​ប៉ះ​នឹង​ទឹក​ហើយ​ភ្លាម​ hydrolyzes ទៅ​ជា HfO (4H2O) 2+ ions មាន​ស្ថិរភាព​ខ្ពស់​។ អ៊ីយ៉ុង HfO2+ មាននៅក្នុងសមាសធាតុជាច្រើននៃហាហ្វនីញ៉ូម ហើយអាចបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ អ៊ីដ្រូសែន ហាហ្វនីញ៉ូម អុកស៊ីក្លរីត HfOCl2 · 8H2O គ្រីស្តាល់នៅក្នុងអាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរិច សូលុយស្យុង ហាហ្វនីញ៉ូម តេត្រាក្លរីត។

ហាហ្វនីញ៉ូម 4-valent ក៏ងាយនឹងបង្កើតស្មុគ្រស្មាញជាមួយហ្វ្លុយអូរីផងដែរ ដែលរួមមាន K2HfF6, K3HfF7, (NH4) 2HfF6, និង (NH4) 3HfF7 ។ ស្មុគស្មាញទាំងនេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបំបែក zirconium និង hafnium ។

សមាសធាតុទូទៅ៖

Hafnium dioxide: ឈ្មោះ Hafnium dioxide; ហាហ្វនីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត; រូបមន្តម៉ូលេគុល៖ HfO2 [4]; ទ្រព្យសម្បត្តិ៖ ម្សៅពណ៌សមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ចំនួនបី៖ ម៉ូណូគ្លីនីក តេត្រហ្គោន និងគូប។ ដង់ស៊ីតេគឺ 10.3, 10.1 និង 10.43g/cm3 រៀងគ្នា។ ចំណុចរលាយ 2780-2920K ។ ចំណុចរំពុះ 5400K ។ មេគុណពង្រីកកំដៅ 5.8 × 10-6/℃ ។ មិន​រលាយ​ក្នុង​ទឹក អាស៊ីត hydrochloric និង​អាស៊ីត nitric ប៉ុន្តែ​រលាយ​ក្នុង​អាស៊ីត sulfuric និង​អាស៊ីត hydrofluoric ។ ផលិតដោយការបំបែកកម្ដៅ ឬអ៊ីដ្រូលីស៊ីតនៃសមាសធាតុដូចជា ហាហ្វនីញ៉ូមស៊ុលហ្វាត និងហាហ្វនីញ៉ូម អុកស៊ីក្លរីត។ វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតលោហធាតុ hafnium និង alloys hafnium ។ ប្រើជាសម្ភារៈ refractory ថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងវិទ្យុសកម្ម និងកាតាលីករ។ [5] កម្រិតថាមពលអាតូមិក HfO គឺជាផលិតផលដែលទទួលបានក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅពេលផលិតថាមពលអាតូមិច ZrO ។ ចាប់ផ្តើមពី chlorination ទីពីរ ដំណើរការនៃការបន្សុត កាត់បន្ថយ និងការបន្សុទ្ធសុញ្ញកាសគឺស្ទើរតែដូចគ្នាទៅនឹង zirconium ។

Hafnium tetrachloride: Hafnium (IV) chloride, Hafnium tetrachloride រូបមន្តម៉ូលេគុល HfCl4 ទម្ងន់ម៉ូលេគុល 320.30 តួអក្សរ៖ ប្លុកគ្រីស្តាល់ពណ៌ស។ ងាយនឹងសំណើម។ រលាយក្នុងអាសេតូននិងមេតាណុល។ អ៊ីដ្រូលីហ្សីតក្នុងទឹកដើម្បីផលិត hafnium oxychloride (HfOCl2) ។ កំដៅដល់ 250 ℃និងហួត។ រលាកភ្នែក ប្រព័ន្ធផ្លូវដង្ហើម និងស្បែក។

Hafnium hydroxide: Hafnium hydroxide (H4HfO4) ជាធម្មតាមានវត្តមានជា hydrated oxide HfO2 · nH2O គឺមិនរលាយក្នុងទឹក ងាយរលាយក្នុងអាស៊ីតអសរីរាង្គ មិនរលាយក្នុងអាម៉ូញាក់ និងកម្ររលាយក្នុងសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន។ កំដៅដល់ 100 ℃ ដើម្បីបង្កើត hafnium hydroxide HfO (OH) 2. White hafnium hydroxide precipitate អាចទទួលបានដោយប្រតិកម្មអំបិល hafnium (IV) ជាមួយនឹងទឹកអាម៉ូញាក់។ វាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតសមាសធាតុ hafnium ផ្សេងទៀត។

ប្រវត្តិស្រាវជ្រាវ

ប្រវត្តិនៃការរកឃើញ៖

នៅឆ្នាំ 1923 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិស៊ុយអែត Hervey និងរូបវិទូជនជាតិហូឡង់ D. Koster បានរកឃើញសារធាតុ hafnium នៅក្នុង zircon ដែលផលិតនៅប្រទេសន័រវេស និងហ្គ្រីនឡែន ហើយបានដាក់ឈ្មោះវាថា hafnium ដែលមានប្រភពមកពីឈ្មោះឡាតាំង Hafnia of Copenhagen ។ នៅឆ្នាំ 1925 Hervey និង Coster បានបំបែក zirconium និង titanium ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការគ្រីស្តាល់ប្រភាគនៃអំបិលស្មុគស្មាញ fluorinated ដើម្បីទទួលបានអំបិល hafnium សុទ្ធ។ និងកាត់បន្ថយអំបិលហាហ្វនីញ៉ូមជាមួយនឹងសូដ្យូមលោហធាតុដើម្បីទទួលបានហាហ្វនីញ៉ូមលោហៈសុទ្ធ។ Hervey បានរៀបចំគំរូនៃ hafnium សុទ្ធជាច្រើនមីលីក្រាម។

ការពិសោធន៍គីមីលើ zirconium និង hafnium៖

នៅក្នុងការពិសោធន៍មួយដែលធ្វើឡើងដោយសាស្រ្តាចារ្យ Carl Collins នៅសាកលវិទ្យាល័យ Texas ក្នុងឆ្នាំ 1998 វាត្រូវបានគេអះអាងថា gamma irradiated hafnium 178m2 ( isomer hafnium-178m2 [7]) អាចបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំសម្បើម ដែលជាលំដាប់ប្រាំនៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងប្រតិកម្មគីមី ប៉ុន្តែ លំដាប់បីនៃរ៉ិចទ័រទាបជាងប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ [8] Hf178m2 (hafnium 178m2) មានអាយុកាលវែងជាងគេក្នុងចំណោមអ៊ីសូតូបដែលមានអាយុកាលយូរដូចគ្នា៖ Hf178m2 (hafnium 178m2) មានអាយុកាលពាក់កណ្តាលនៃ 31 ឆ្នាំដែលបណ្តាលឱ្យមានវិទ្យុសកម្មធម្មជាតិប្រហែល 1.6 ពាន់ពាន់លាន Becquerels ។ របាយការណ៍របស់ Collins បញ្ជាក់ថា មួយក្រាមនៃ Hf178m2 (hafnium 178m2) មានប្រហែល 1330 megajoules ដែលស្មើនឹងថាមពលដែលបញ្ចេញដោយការផ្ទុះនៃសារធាតុផ្ទុះ TNT 300 គីឡូក្រាម។ របាយការណ៍របស់ Collins បង្ហាញថាថាមពលទាំងអស់នៅក្នុងប្រតិកម្មនេះត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់នៃកាំរស្មី X ឬកាំរស្មីហ្គាម៉ា ដែលបញ្ចេញថាមពលក្នុងអត្រាលឿនបំផុត ហើយ Hf178m2 (hafnium 178m2) នៅតែអាចប្រតិកម្មនៅកំហាប់ទាបបំផុត។ [9] មន្ទីរបញ្ចកោណបានបែងចែកមូលនិធិសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ សមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងគឺទាបណាស់ (ដោយមានកំហុសឆ្គងសំខាន់ៗ) ហើយចាប់តាំងពីពេលនោះមក ទោះបីជាមានការពិសោធន៍ជាច្រើនដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីស្ថាប័នជាច្រើន រួមទាំងទីភ្នាក់ងារស្រាវជ្រាវគម្រោងកម្រិតខ្ពស់នៃក្រសួងការពារជាតិសហរដ្ឋអាមេរិក (DARPA) និងទីប្រឹក្សាការពារ JASON ក្រុម [13] គ្មានអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តណាម្នាក់អាចសម្រេចបាននូវប្រតិកម្មនេះក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលអះអាងដោយ Collins ហើយ Collins មិនបានផ្តល់ភស្តុតាងរឹងមាំដើម្បីបញ្ជាក់អំពីអត្ថិភាពនៃប្រតិកម្មនេះទេ Collins បានស្នើវិធីសាស្រ្តមួយ។ នៃការប្រើប្រាស់ការបំភាយកាំរស្មីហ្គាម៉ាដែលជំរុញឱ្យបញ្ចេញថាមពលពី Hf178m2 (hafnium 178m2) [15] ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផ្សេងទៀតបានបង្ហាញទ្រឹស្តីថាប្រតិកម្មនេះមិនអាចសម្រេចបាន។ [16] Hf178m2 (hafnium 178m2) ត្រូវបានគេជឿយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសហគមន៍សិក្សាមិនមែនជាប្រភពថាមពលទេ។

ហាហ្វនីញ៉ូមអុកស៊ីដ

វាលកម្មវិធី៖

Hafnium គឺមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបញ្ចេញអេឡិចត្រុងដូចជាត្រូវបានគេប្រើជា filament នៅក្នុងចង្កៀង incandescent ។ ប្រើជា cathode សម្រាប់បំពង់កាំរស្មីអ៊ិច ហើយយ៉ាន់ស្ព័រនៃ hafnium និង tungsten ឬ molybdenum ត្រូវបានប្រើជាអេឡិចត្រូតសម្រាប់បំពង់បញ្ចេញតង់ស្យុងខ្ពស់។ ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផលិតខ្សែភ្លើង cathode និង tungsten សម្រាប់កាំរស្មីអ៊ិច។ ហាហ្វនីញ៉ូមសុទ្ធគឺជាសម្ភារៈដ៏សំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មថាមពលអាតូមិច ដោយសារភាពប្លាស្ទិក ដំណើរការងាយស្រួល ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងធន់នឹងច្រេះ។ ហាហ្វនីញ៉ូមមានផ្នែកឆ្លងកាត់ការចាប់យកនឺត្រុងកម្ដៅដ៏ធំ និងជាឧបករណ៍ស្រូបនឺត្រុងដ៏ល្អ ដែលអាចប្រើជាឧបករណ៍បញ្ជា និងឧបករណ៍ការពារសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រអាតូមិច។ ម្សៅ Hafnium អាច​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ឧបករណ៍​ជំរុញ​សម្រាប់​គ្រាប់​រ៉ុក្កែត។ cathode នៃបំពង់កាំរស្មី X អាចត្រូវបានផលិតនៅក្នុងឧស្សាហកម្មអគ្គិសនី។ យ៉ាន់ស្ព័រ Hafnium អាចបម្រើជាស្រទាប់ការពារខាងមុខសម្រាប់ក្បាលគ្រាប់រ៉ុក្កែត និងយន្តហោះចូលឡើងវិញ ខណៈដែលលោហៈធាតុ Hf Ta អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផលិតដែកឧបករណ៍ និងសម្ភារៈធន់ទ្រាំ។ Hafnium ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ធាតុ​បន្ថែម​នៅ​ក្នុង​យ៉ាន់​ស្ព័រ​ដែល​ធន់​នឹង​កម្ដៅ​ដូច​ជា តង់ស្ទីន ម៉ូលីបដិន និង តានតាឡុម។ HfC អាចត្រូវបានប្រើជាសារធាតុបន្ថែមសម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័ររឹង ដោយសារភាពរឹង និងចំណុចរលាយខ្ពស់របស់វា។ ចំណុចរលាយនៃ 4TaCHfC គឺប្រហែល 4215 ℃ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសមាសធាតុដែលមានចំណុចរលាយដែលគេស្គាល់ខ្ពស់បំផុត។ Hafnium អាចត្រូវបានប្រើជាអ្នកទទួលនៅក្នុងប្រព័ន្ធអតិផរណាជាច្រើន។ អ្នកទទួល Hafnium អាចដកឧស្ម័នដែលមិនចាំបាច់ ដូចជា អុកស៊ីសែន និងអាសូតដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ Hafnium ជាញឹកញាប់ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុបន្ថែមនៅក្នុងប្រេងធារាសាស្ត្រដើម្បីការពារការឡើងចុះនៃប្រេងធារាសាស្ត្រក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការដែលមានហានិភ័យខ្ពស់ និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងភាពប្រែប្រួលខ្លាំង។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងប្រេងធារាសាស្ត្រឧស្សាហកម្ម។ ប្រេងធារាសាស្ត្រវេជ្ជសាស្រ្ត។

ធាតុ Hafnium ក៏ត្រូវបានប្រើនៅក្នុង Intel 45 nanoprocessors ចុងក្រោយបង្អស់ផងដែរ។ ដោយសារតែការផលិតស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត (SiO2) និងសមត្ថភាពកាត់បន្ថយភាពក្រាស់ ដើម្បីបង្កើនដំណើរការនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ក្រុមហ៊ុនផលិតខួរក្បាលប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតជាសម្ភារៈសម្រាប់ច្រកទ្វារ។ នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុន Intel ណែនាំដំណើរការផលិត 65 nanometer ទោះបីជាវាបានខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីកាត់បន្ថយកម្រាស់របស់ silicon dioxide gate dielectric មកត្រឹម 1.2 nanometers ស្មើនឹង 5 layers of atoms ក៏ដោយ ការលំបាកនៃការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការរលាយកំដៅក៏នឹងកើនឡើងនៅពេលដែល transistor ត្រូវបានកាត់បន្ថយទំហំអាតូម ដែលបណ្តាលឱ្យមានកាកសំណល់បច្ចុប្បន្ន និងថាមពលកំដៅដែលមិនចាំបាច់។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើ​វត្ថុធាតុ​បច្ចុប្បន្ន​ត្រូវ​បាន​បន្ត​ប្រើប្រាស់​ហើយ​កម្រាស់​ត្រូវ​បាន​កាត់​បន្ថយ​បន្ថែម​ទៀត ការ​លេច​ធ្លាយ​នៃ​ទ្វារ​ dielectric នឹង​កើនឡើង​យ៉ាង​ខ្លាំង ដែល​នាំ​ឱ្យ​បច្ចេកវិទ្យា​ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ​ធ្លាក់​ចុះ​ដល់​កម្រិត​កំណត់​របស់​វា​។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាដ៏សំខាន់នេះ ក្រុមហ៊ុន Intel គ្រោងនឹងប្រើប្រាស់សារធាតុ K ខ្ពស់ (សម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើហាហ្វនីញ៉ូម) ជាឧបករណ៍បិទទ្វារជំនួសឱ្យស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត ដែលបានកាត់បន្ថយការលេចធ្លាយដោយជោគជ័យលើសពី 10 ដង។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងជំនាន់មុននៃបច្ចេកវិទ្យា 65nm ដំណើរការ 45nm របស់ Intel បង្កើនដង់ស៊ីតេត្រង់ស៊ីស្ទ័រជិតពីរដង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការកើនឡើងនៃចំនួនសរុបនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ឬកាត់បន្ថយបរិមាណដំណើរការ។ លើសពីនេះទៀតថាមពលដែលត្រូវការសម្រាប់ការប្តូរត្រង់ស៊ីស្ទ័រគឺទាបជាងដែលកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលជិត 30% ។ ការតភ្ជាប់ខាងក្នុងត្រូវបានធ្វើពីខ្សែស្ពាន់ដែលភ្ជាប់ជាមួយ k dielectric ទាប ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពយ៉ាងរលូន និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល ហើយល្បឿនប្តូរគឺលឿនជាងប្រហែល 20%

ការចែកចាយរ៉ែ៖

ហាហ្វនីញ៉ូមមានភាពសម្បូរបែបនៃសំបកឈើច្រើនជាងលោហធាតុដែលប្រើជាទូទៅដូចជា ប៊ីស្មុត កាដមីញ៉ូម និងបារត ហើយវាមានបរិមាណស្មើនឹងសារធាតុបេរីលញ៉ូម ហ្គឺម៉ាញ៉ូម និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ សារធាតុរ៉ែទាំងអស់ដែលមាន zirconium មានផ្ទុក hafnium ។ Zircon ដែលប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មមានផ្ទុក 0.5-2% hafnium ។ beryllium zircon (Alvite) នៅក្នុងរ៉ែ zirconium បន្ទាប់បន្សំអាចផ្ទុកបានរហូតដល់ 15% hafnium ។ វាក៏មានប្រភេទនៃ zircon metamorphic, cyrtolite ដែលមានលើសពី 5% HfO ។ ទុនបំរុងនៃសារធាតុរ៉ែពីរចុងក្រោយគឺតូច ហើយមិនទាន់ត្រូវបានគេយកទៅប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មនៅឡើយ។ Hafnium ត្រូវបានស្តារឡើងវិញជាចម្បងក្នុងអំឡុងពេលផលិត zirconium ។

ហាហ្វនីញ៉ូម:

វាមាននៅក្នុងរ៉ែ zirconium ភាគច្រើន។ [18] [19] ដោយសារតែមានមាតិកាតិចតួចណាស់នៅក្នុងសំបក។ ជារឿយៗវារួមរស់ជាមួយ zirconium ហើយមិនមានរ៉ែដាច់ដោយឡែក។

វិធីសាស្រ្តរៀបចំ៖

1. វាអាចត្រូវបានរៀបចំដោយការកាត់បន្ថយម៉ាញេស្យូមនៃ hafnium tetrachloride ឬកំដៅ decomposition នៃ hafnium iodide ។ HfCl4 និង K2HfF6 ក៏អាចត្រូវបានប្រើជាវត្ថុធាតុដើមផងដែរ។ ដំណើរការនៃការផលិតអេឡិចត្រូលីតនៅក្នុង NaCl KCl HfCl4 ឬ K2HfF6 រលាយគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការផលិតអេឡិចត្រូលីតនៃ zirconium ។

2. Hafnium រួមរស់ជាមួយ zirconium ហើយមិនមានវត្ថុធាតុដើមដាច់ដោយឡែកសម្រាប់ hafnium ទេ។ វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតហាហ្វនីញ៉ូមគឺ ហាហ្វនីញ៉ូម អុកស៊ីដ ឆៅដែលបំបែកចេញពីគ្នាក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិតហ្សីកញ៉ូម។ ទាញយកអុកស៊ីដហាហ្វនីញ៉ូមដោយប្រើជ័រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ហើយបន្ទាប់មកប្រើវិធីដូចគ្នានឹងហ្សីកញ៉ូម ដើម្បីរៀបចំលោហៈហាហ្វនីញ៉ូមពីអុកស៊ីដហាហ្វនីញ៉ូមនេះ។

3. វាអាចត្រូវបានរៀបចំដោយ co heating hafnium tetrachloride (HfCl4) ជាមួយនឹងសូដ្យូមតាមរយៈការកាត់បន្ថយ។

វិធីសាស្រ្តដំបូងបំផុតសម្រាប់ការបំបែក zirconium និង hafnium គឺគ្រីស្តាល់ប្រភាគនៃអំបិលស្មុគស្មាញ fluorinated និងទឹកភ្លៀងប្រភាគនៃផូស្វាត។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះមានភាពលំបាកក្នុងប្រតិបត្តិការ និងត្រូវបានកំណត់ចំពោះការប្រើប្រាស់មន្ទីរពិសោធន៍។ បច្ចេកវិជ្ជាថ្មីសម្រាប់ការបំបែក zirconium និង hafnium ដូចជាការចម្រាញ់ជាប្រភាគ ការទាញយកសារធាតុរំលាយ ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង និងការស្រូបយកប្រភាគបានលេចចេញម្តងមួយៗ ជាមួយនឹងការទាញយកសារធាតុរំលាយកាន់តែជាក់ស្តែង។ ប្រព័ន្ធបំបែកដែលប្រើជាទូទៅពីរគឺប្រព័ន្ធ thiocyanate cyclohexanone និងប្រព័ន្ធអាស៊ីត tributyl phosphate nitric ។ ផលិតផលដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្រ្តខាងលើគឺទាំងអស់ hafnium hydroxide ហើយ hafnium oxide សុទ្ធអាចទទួលបានដោយការ calcination ។ ហាហ្វនីញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់អាចទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ការផលិតលោហៈធាតុ hafnium ជារឿយៗពាក់ព័ន្ធនឹងដំណើរការ Kroll និងដំណើរការ Debor Aker ។ ដំណើរការ Kroll ពាក់ព័ន្ធនឹងការថយចុះនៃ hafnium tetrachloride ដោយប្រើម៉ាញេស្យូមលោហធាតុ:

2Mg+HfCl4- → 2MgCl2+Hf

វិធីសាស្ត្រ Debor Aker ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាវិធីសាស្ត្រ iodization ត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្សុទ្ធអេប៉ុងដូចជា hafnium និងទទួលបានលោហៈ hafnium ដែលអាចបត់បែនបាន។

5. ការរលាយនៃ hafnium គឺដូចគ្នាទៅនឹង zirconium:

ជំហាន​ដំបូង​គឺ​ការ​រំលាយ​រ៉ែ​ដែល​រួម​បញ្ចូល​នូវ​វិធី​បី​យ៉ាង​គឺ​ការ​ក្លូរីន​ហ្សី​កុន​ដើម្បី​ទទួល​បាន (Zr, Hf) Cl ។ ការរលាយអាល់កាឡាំងនៃ zircon ។ Zircon រលាយជាមួយ NaOH នៅប្រហែល 600 ហើយជាង 90% នៃ (Zr, Hf) O បំប្លែងទៅជា Na (Zr, Hf) O ជាមួយនឹង SiO បំប្លែងទៅជា NaSiO ដែលត្រូវបានរំលាយក្នុងទឹកសម្រាប់ការយកចេញ។ Na (Zr, Hf) O អាចត្រូវបានប្រើជាដំណោះស្រាយដើមសម្រាប់ការបំបែក zirconium និង hafnium បន្ទាប់ពីត្រូវបានរំលាយនៅក្នុង HNO ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វត្តមានរបស់ SiO colloids ធ្វើឱ្យការបំបែកសារធាតុរំលាយមានការលំបាក។ Sinter ជាមួយ KSiF ហើយត្រាំក្នុងទឹកដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយ K (Zr, Hf) F ។ ដំណោះស្រាយអាចបំបែក zirconium និង hafnium តាមរយៈគ្រីស្តាល់ប្រភាគ។

ជំហានទីពីរគឺការបំបែក zirconium និង hafnium ដែលអាចត្រូវបានសម្រេចដោយប្រើវិធីសាស្រ្តបំបែកការទាញយកសារធាតុរំលាយដោយប្រើអាស៊ីត hydrochloric MIBK (methyl isobutyl ketone) និងប្រព័ន្ធ HNO-TBP (tributyl phosphate) ។ បច្ចេកវិទ្យានៃប្រភាគពហុដំណាក់កាលដោយប្រើភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធចំហាយរវាង HfCl និង ZrCl រលាយនៅក្រោមសម្ពាធខ្ពស់ (ខាងលើ 20 បរិយាកាស) ត្រូវបានសិក្សាជាយូរមកហើយដែលអាចរក្សាទុកដំណើរការ chlorination បន្ទាប់បន្សំ និងកាត់បន្ថយការចំណាយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារបញ្ហាច្រេះនៃ (Zr, Hf) Cl និង HCl វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការស្វែងរកសមា្ភារៈជួរឈរប្រភាគសមរម្យ ហើយវាក៏នឹងកាត់បន្ថយគុណភាពនៃ ZrCl និង HfCl ដែលបង្កើនតម្លៃបន្សុត។ នៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 វានៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលសាកល្បងរុក្ខជាតិកម្រិតមធ្យមនៅឡើយ។

ជំហានទីបីគឺ chlorination ទីពីរនៃ HfO ដើម្បីទទួលបាន HfCl ឆៅសម្រាប់ការកាត់បន្ថយ;

ជំហានទីបួនគឺការបន្សុតនៃ HfCl និងការកាត់បន្ថយម៉ាញេស្យូម។ ដំណើរការនេះគឺដូចគ្នានឹងការបន្សុតនិងកាត់បន្ថយ ZrCl ហើយលទ្ធផលផលិតផលពាក់កណ្តាលសម្រេចគឺអេប៉ុង coarse hafnium;

ជំហ៊ានទីប្រាំគឺការបូមយកអេប៉ុង hafnium ឆៅចេញ ដើម្បីយក MgCl និងយកមកវិញនូវជាតិម៉ាញ៉េស្យូមដែលលើស ដែលជាលទ្ធផលនៃអេប៉ុងដែក hafnium ដែលបានបញ្ចប់។ ប្រសិនបើភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយប្រើសូដ្យូមជំនួសឱ្យម៉ាញេស្យូម ជំហានទីប្រាំគួរតែត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅជាការជ្រមុជទឹក។

វិធីសាស្ត្រផ្ទុក៖

ទុកក្នុងឃ្លាំងត្រជាក់ និងមានខ្យល់ចេញចូល។ រក្សាឱ្យឆ្ងាយពីផ្កាភ្លើង និងប្រភពកំដៅ។ វាគួរតែត្រូវបានរក្សាទុកដាច់ដោយឡែកពីសារធាតុអុកស៊ីតកម្ម អាស៊ីត halogens ជាដើម ហើយជៀសវាងការលាយឡំផ្ទុក។ ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍បំភ្លឺ និងប្រព័ន្ធខ្យល់ដែលធន់នឹងការផ្ទុះ។ ហាម​ប្រើ​គ្រឿង​ម៉ាស៊ីន និង​ឧបករណ៍​ដែល​ងាយ​នឹង​មាន​ផ្កាភ្លើង។ កន្លែងស្តុកទុកគួរត្រូវបានបំពាក់ដោយសម្ភារៈសមរម្យដើម្បីទប់ស្កាត់ការលេចធ្លាយ។