ຮາຟເນຍ, ໂລຫະ Hf, ເລກປະລໍາມະນູ 72, ນໍ້າໜັກປະລໍາມະນູ 178.49, ເປັນໂລຫະປ່ຽນສີເງິນເຫຼື້ອມ.
Hafnium ມີຫົກ isotopes ຄົງທີ່ຕາມທໍາມະຊາດ: hafnium 174, 176, 177, 178, 179, ແລະ 180. Hafnium ບໍ່ປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິດ hydrochloric ເຈືອຈາງ, ອາຊິດຊູນຟູຣິກເຈືອຈາງ, ແລະການແກ້ໄຂເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແຕ່ລະລາຍໃນອາຊິດ hydrofluoric ແລະ aqua regia. ຊື່ອົງປະກອບມາຈາກຊື່ພາສາລະຕິນຂອງເມືອງ Copenhagen.
ໃນປີ 1925, ນັກເຄມີສາດຊາວສະວີເດນ Hervey ແລະນັກຟິສິກຊາວໂຮນລັງ Koster ໄດ້ຮັບເກືອ hafnium ບໍລິສຸດໂດຍການໄປເຊຍກັນແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງເກືອສະລັບສັບຊ້ອນ fluorinated, ແລະຫຼຸດລົງດ້ວຍ sodium ໂລຫະເພື່ອໃຫ້ໄດ້ hafnium ໂລຫະບໍລິສຸດ. Hafnium ມີ 0.00045% ຂອງເປືອກໂລກແລະມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບ zirconium ໃນທໍາມະຊາດ.
ຊື່ຜະລິດຕະພັນ: hafnium
ສັນຍາລັກອົງປະກອບ: Hf
ນ້ຳໜັກປະລໍາມະນູ: 178.49
ປະເພດອົງປະກອບ: ອົງປະກອບໂລຫະ
ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ:
ຮາຟເນຍເປັນໂລຫະສີຂີ້ເຖົ່າເງິນທີ່ມີ luster ໂລຫະ; ມີສອງ variants ຂອງ hafnium ໂລຫະ: α Hafnium ເປັນ hexagonal packed variant ຢ່າງໃກ້ຊິດ (1750 ℃) ທີ່ມີອຸນຫະພູມການຫັນເປັນສູງກວ່າ zirconium. ໂລຫະ hafnium ມີ variants allotrope ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ໂລຫະ hafnium ມີການດູດຊຶມ neutron ສູງຂ້າມພາກສ່ວນແລະສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນອຸປະກອນການຄວບຄຸມສໍາລັບ reactors.
ມີສອງປະເພດຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນ: hexagonal packing ຫນາແຫນ້ນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າ 1300 ℃ (α-ສົມຜົນ); ໃນອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 1300 ℃, ມັນແມ່ນຮ່າງກາຍ cubic (β- ສົມຜົນ). ໂລຫະທີ່ມີພລາສຕິກທີ່ແຂງແລະກາຍເປັນ brittle ໃນທີ່ປະທັບຂອງ impurities. ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນອາກາດ, ພຽງແຕ່ darkens ໃນດ້ານໃນເວລາທີ່ໄຟໄຫມ້. filaments ສາມາດ ignited ໂດຍ flame ຂອງການແຂ່ງຂັນໄດ້. ຄຸນສົມບັດຄ້າຍຄືກັນກັບ zirconium. ມັນບໍ່ປະຕິກິລິຍາກັບນ້ໍາ, ອາຊິດເຈືອຈາງ, ຫຼືພື້ນຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແຕ່ແມ່ນລະລາຍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໃນ aqua regia ແລະອາຊິດ hydrofluoric. ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ໃນທາດປະສົມທີ່ມີ valence +4. ໂລຫະປະສົມ Hafnium (Ta4HfC5) ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າມີຈຸດລະລາຍທີ່ສູງທີ່ສຸດ (ປະມານ 4215 ℃).
ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ: ຈຸລັງໄປເຊຍກັນເປັນຫົກຫລ່ຽມ
ໝາຍເລກ CAS: 7440-58-6
ຈຸດລະລາຍ: 2227 ℃
ຈຸດຕົ້ມ: 4602 ℃
ຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ:
ຄຸນສົມບັດທາງເຄມີຂອງ hafnium ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ zirconium, ແລະມັນມີຄວາມຕ້ານທານ corrosion ດີແລະບໍ່ corroded ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍການແກ້ໄຂອາຊິດ alkali ທົ່ວໄປ; ລະລາຍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໃນອາຊິດ hydrofluoric ເພື່ອປະກອບເປັນສະລັບສັບຊ້ອນ fluorinated. ໃນອຸນຫະພູມສູງ, hafnium ຍັງສາມາດສົມທົບໂດຍກົງກັບອາຍແກັສເຊັ່ນ: ອົກຊີເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນເພື່ອປະກອບເປັນ oxides ແລະ nitrides.
Hafnium ມັກຈະມີ valence +4 ໃນທາດປະສົມ. ທາດປະສົມຕົ້ນຕໍແມ່ນhafnium oxideHfO2. ມີສາມຕົວແປທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ hafnium oxide:hafnium oxideໄດ້ຮັບໂດຍການ calcination ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງ hafnium sulfate ແລະ chloride oxide ເປັນ variant monoclinic; hafnium oxide ທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ hydroxide ຂອງ hafnium ຢູ່ທີ່ປະມານ 400 ℃ເປັນ variant tetragonal; ຖ້າ calcined ຂ້າງເທິງ 1000 ℃, a variant cubic ສາມາດໄດ້ຮັບ. ທາດປະສົມອື່ນແມ່ນhafnium tetrachloride, ຊຶ່ງເປັນວັດຖຸດິບສໍາລັບການກະກຽມ hafnium ໂລຫະແລະສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມໂດຍ reacting ອາຍແກັສ chlorine ກ່ຽວກັບປະສົມຂອງ hafnium oxide ແລະກາກບອນ. Hafnium tetrachloride ມາຕິດຕໍ່ກັບນ້ໍາແລະທັນທີ hydrolyzes ເຂົ້າໄປໃນ HfO (4H2O) 2+ ion ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງ. HfO2+ ions ມີຢູ່ໃນທາດປະສົມຫຼາຍຂອງ hafnium, ແລະສາມາດ crystallize ເປັນຮູບເຂັມ hydrated hafnium oxychloride HfOCl2 · 8H2O ໄປເຊຍກັນໃນອາຊິດ hydrochloric acidified hafnium tetrachloride solution.
4-valent hafnium ຍັງມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະປະກອບເປັນສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີ fluoride, ປະກອບດ້ວຍ K2HfF6, K3HfF7, (NH4) 2HfF6, ແລະ (NH4) 3HfF7. ສະລັບສັບຊ້ອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການແຍກ zirconium ແລະ hafnium.
ທາດປະສົມທົ່ວໄປ:
Hafnium dioxide: ຊື່ Hafnium dioxide; Hafnium dioxide; ສູດໂມເລກຸນ: HfO2 [4]; ຊັບສິນ: ຜົງສີຂາວທີ່ມີສາມໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກ: monoclinic, tetragonal, ແລະ cubic. ຄວາມຫນາແຫນ້ນແມ່ນ 10.3, 10.1, ແລະ 10.43g / cm3, ຕາມລໍາດັບ. ຈຸດລະລາຍ 2780-2920K. ຈຸດຕົ້ມ 5400K. ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ 5.8 × 10-6 / ℃. ບໍ່ລະລາຍໃນນ້ຳ, ກົດ hydrochloric, ແລະກົດ nitric, ແຕ່ລະລາຍໃນອາຊິດຊູນຟູຣິກທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ ແລະກົດ hydrofluoric. ຜະລິດໂດຍການລະລາຍຄວາມຮ້ອນຫຼື hydrolysis ຂອງທາດປະສົມເຊັ່ນ: hafnium sulfate ແລະ hafnium oxychloride. ວັດຖຸດິບສໍາລັບການຜະລິດໂລຫະປະສົມ hafnium ແລະໂລຫະປະສົມ hafnium. ໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ refractory, ເຄືອບຕ້ານ radioactive, ແລະ catalysts. [5] ລະດັບພະລັງງານປະລໍາມະນູ HfO ແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບພ້ອມໆກັນໃນເວລາທີ່ການຜະລິດພະລັງງານປະລໍາມະນູລະດັບ ZrO. ເລີ່ມຕົ້ນຈາກ chlorination ທີສອງ, ຂະບວນການຊໍາລະລ້າງ, ການຫຼຸດຜ່ອນ, ແລະການກັ່ນສູນຍາກາດແມ່ນເກືອບຄືກັນກັບ zirconium.
Hafnium tetrachloride: Hafnium (IV) chloride, Hafnium tetrachloride ສູດໂມເລກຸນ HfCl4 ນໍ້າໜັກໂມເລກຸນ 320.30 ລັກສະນະ: ກ້ອນຫີນກ້ອນສີຂາວ. ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ. ລະລາຍໃນ acetone ແລະ methanol. Hydrolyze ໃນນ້ໍາເພື່ອຜະລິດ hafnium oxychloride (HfOCl2). ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 250 ℃ ແລະ evaporate. ລະຄາຍເຄືອງຕໍ່ຕາ, ລະບົບຫາຍໃຈ, ແລະຜິວຫນັງ.
Hafnium hydroxide: Hafnium hydroxide (H4HfO4), ປົກກະຕິແລ້ວປະຈຸບັນເປັນ hydrated oxide HfO2 · nH2O, ແມ່ນ insoluble ໃນນ້ໍາ, soluble ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໃນອາຊິດອະນົງຄະທາດ, insoluble ໃນ ammonia, ແລະບໍ່ຄ່ອຍລະລາຍໃນ sodium hydroxide. ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 100 ℃ ເພື່ອສ້າງ hafnium hydroxide HfO (OH) 2. ສີຂາວ hafnium hydroxide precipitate ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການ reacting hafnium (IV) ເກືອກັບນ້ໍາ ammonia. ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດສານປະກອບ hafnium ອື່ນໆ.
ປະຫວັດການຄົ້ນຄວ້າ
ປະຫວັດການຄົ້ນພົບ:
ໃນປີ 1923, ນັກເຄມີຊາວສະວີເດນ Hervey ແລະນັກຟິສິກຊາວໂຮນລັງ D. Koster ໄດ້ຄົ້ນພົບ hafnium ໃນ zircon ທີ່ຜະລິດໃນປະເທດນໍເວແລະ Greenland, ແລະຕັ້ງຊື່ມັນວ່າ hafnium, ເຊິ່ງມາຈາກຊື່ Latin Hafnia of Copenhagen. ໃນປີ 1925, Hervey ແລະ Coster ໄດ້ແຍກ zirconium ແລະ titanium ໂດຍໃຊ້ວິທີການຂອງ crystallization ແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງເກືອສະລັບສັບຊ້ອນ fluorinated ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບເກືອ hafnium ບໍລິສຸດ; ແລະຫຼຸດຜ່ອນເກືອ hafnium ດ້ວຍ sodium ໂລຫະເພື່ອໃຫ້ໄດ້ hafnium ໂລຫະບໍລິສຸດ. Hervey ກະກຽມຕົວຢ່າງຂອງ hafnium ບໍລິສຸດຫຼາຍ milligrams.
ການທົດລອງທາງເຄມີກ່ຽວກັບ zirconium ແລະ hafnium:
ໃນການທົດລອງທີ່ດໍາເນີນໂດຍສາດສະດາຈານ Carl Collins ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Texas ໃນປີ 1998, ມັນໄດ້ຖືກອ້າງວ່າ gamma irradiated hafnium 178m2 (the isomer hafnium-178m2 [7]) ສາມາດປ່ອຍພະລັງງານອັນມະຫາສານ, ເຊິ່ງແມ່ນຫ້າຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດສູງກວ່າປະຕິກິລິຍາເຄມີແຕ່. ສາມຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດຕ່ໍາກວ່າປະຕິກິລິຍານິວເຄລຍ. [8] Hf178m2 (hafnium 178m2) ມີອາຍຸຍືນທີ່ສຸດໃນບັນດາ isotopes ທີ່ມີຊີວິດຍາວທີ່ຄ້າຍຄືກັນ: Hf178m2 (hafnium 178m2) ມີຊີວິດເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງ 31 ປີ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດ radioactivity ທໍາມະຊາດປະມານ 1.6 ພັນຕື້ Becquerels. ບົດລາຍງານຂອງ Collins ບອກວ່າຫນຶ່ງກຼາມຂອງບໍລິສຸດ Hf178m2 (hafnium 178m2) ມີປະມານ 1330 megajoules, ເຊິ່ງເທົ່າກັບພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກການລະເບີດຂອງລະເບີດ TNT 300 ກິໂລກຣາມ. ບົດລາຍງານຂອງ Collins ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າພະລັງງານທັງຫມົດໃນຕິກິຣິຍານີ້ຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງ X-rays ຫຼື gamma rays, ເຊິ່ງປ່ອຍພະລັງງານໃນອັດຕາໄວທີ່ສຸດ, ແລະ Hf178m2 (hafnium 178m2) ຍັງສາມາດປະຕິກິລິຍາໃນລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕໍ່າທີ່ສຸດ. [9] Pentagon ໄດ້ຈັດສັນກອງທຶນສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າ. ໃນການທົດລອງ, ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ (ມີຄວາມຜິດພາດທີ່ສໍາຄັນ), ແລະນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ເຖິງວ່າຈະມີການທົດລອງຫຼາຍໆຄັ້ງໂດຍນັກວິທະຍາສາດຈາກຫຼາຍອົງການຈັດຕັ້ງລວມທັງອົງການຄົ້ນຄວ້າໂຄງການຂັ້ນສູງຂອງກະຊວງປ້ອງກັນປະເທດສະຫະລັດ (DARPA) ແລະທີ່ປຶກສາດ້ານປ້ອງກັນປະເທດ JASON. ກຸ່ມ [13], ບໍ່ມີນັກວິທະຍາສາດໃດສາມາດບັນລຸປະຕິກິລິຍານີ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ Collins ອ້າງ, ແລະ Collins ບໍ່ໄດ້ໃຫ້ຫຼັກຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອພິສູດການມີປະຕິກິລິຍານີ້, Collins ສະເຫນີວິທີການນໍາໃຊ້ການປ່ອຍອາຍພິດ gamma ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນເພື່ອປົດປ່ອຍພະລັງງານຈາກ. Hf178m2 (hafnium 178m2) [15], ແຕ່ນັກວິທະຍາສາດອື່ນໆໄດ້ພິສູດທາງທິດສະດີວ່າປະຕິກິລິຍານີ້ບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້. [16] Hf178m2 (hafnium 178m2) ແມ່ນເຊື່ອກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຊຸມຊົນທາງວິຊາການບໍ່ແມ່ນແຫຼ່ງພະລັງງານ.
ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ:
Hafnium ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍອິເລັກຕອນ, ເຊັ່ນ: ນໍາໃຊ້ເປັນ filament ໃນໂຄມໄຟ incandescent. ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ cathode ສໍາລັບທໍ່ X-ray, ແລະໂລຫະປະສົມຂອງ hafnium ແລະ tungsten ຫຼື molybdenum ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ electrodes ສໍາລັບທໍ່ໄຫຼແຮງດັນສູງ. ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດສາຍ cathode ແລະ tungsten ສໍາລັບ X-rays. Pure hafnium ເປັນວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາພະລັງງານປະລໍາມະນູເນື່ອງຈາກການພາດສະຕິກຂອງຕົນ, ການປຸງແຕ່ງງ່າຍ, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion. Hafnium ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ neutron capture cross-section ແລະເປັນຕົວດູດ neutron ທີ່ເຫມາະສົມ, ຊຶ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ rod ຄວບຄຸມແລະອຸປະກອນປ້ອງກັນສໍາລັບເຄື່ອງປະຕິກອນປະລໍາມະນູ. ຝຸ່ນ Hafnium ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ propellant ສໍາລັບລູກ. cathode ຂອງທໍ່ X-ray ສາມາດຜະລິດໃນອຸດສາຫະກໍາໄຟຟ້າ. ໂລຫະປະສົມ Hafnium ສາມາດເປັນຊັ້ນປ້ອງກັນຕໍ່ຫນ້າສໍາລັບຫົວບັ້ງໄຟແລະ glide re-entry ເຮືອບິນ, ໃນຂະນະທີ່ໂລຫະປະສົມ Hf Ta ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດເຫຼັກເຄື່ອງມືແລະວັດສະດຸຕ້ານທານ. Hafnium ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອົງປະກອບເພີ່ມເຕີມໃນໂລຫະປະສົມທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນ: tungsten, molybdenum, ແລະ tantalum. HfC ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນສານເສີມສໍາລັບໂລຫະປະສົມແຂງເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງສູງແລະຈຸດລະລາຍຂອງມັນ. ຈຸດ melting ຂອງ 4TaCHfC ແມ່ນປະມານ 4215 ℃, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສານປະສົມທີ່ມີຈຸດລະລາຍສູງທີ່ສຸດທີ່ຮູ້ຈັກ. Hafnium ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ getter ໃນຫຼາຍລະບົບອັດຕາເງິນເຟີ້. Hafnium getters ສາມາດເອົາທາດອາຍຜິດທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນເຊັ່ນອົກຊີເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຢູ່ໃນລະບົບ. Hafnium ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານເສີມໃນນ້ໍາມັນໄຮໂດຼລິກເພື່ອປ້ອງກັນການລະເຫີຍຂອງນ້ໍາມັນໄຮໂດຼລິກໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງ, ແລະມີຄຸນສົມບັດຕ້ານການລະເຫີຍທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປໃນນ້ໍາມັນໄຮໂດຼລິກອຸດສາຫະກໍາ. ນ້ໍາມັນໄຮໂດຼລິກທາງການແພດ.
ອົງປະກອບ Hafnium ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນ Intel 45 nanoprocessors ຫລ້າສຸດ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຂອງຊິລິໂຄນໄດອອກໄຊ (SiO2) ແລະຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາຂອງມັນເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງ transistor ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຜູ້ຜະລິດໂຮງງານຜະລິດໃຊ້ຊິລິໂຄນໄດອອກໄຊເປັນວັດສະດຸສໍາລັບ gate dielectrics. ເມື່ອ Intel ໄດ້ນໍາສະເຫນີຂະບວນການຜະລິດ 65 nanometer, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນໄດ້ພະຍາຍາມຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ silicon dioxide gate dielectric ເປັນ 1.2 nanometers, ເທົ່າກັບ 5 ຊັ້ນຂອງອະຕອມ, ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະການລະບາຍຄວາມຮ້ອນກໍ່ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອ transistor. ໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງເປັນຂະຫນາດຂອງອະຕອມ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ສິ່ງເສດເຫຼືອໃນປະຈຸບັນແລະພະລັງງານຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ. ສະນັ້ນ, ຖ້າຫາກວ່າວັດສະດຸໃນປັດຈຸບັນຍັງຄົງໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນແມ່ນຫຼຸດລົງຕື່ມອີກ, ການຮົ່ວໄຫລຂອງ dielectric ປະຕູຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຊີ transistor ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈໍາກັດຂອງຕົນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ສໍາຄັນນີ້, Intel ກໍາລັງວາງແຜນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ວັດສະດຸ K ສູງທີ່ຫນາກວ່າ (ວັດສະດຸອີງໃສ່ hafnium) ເປັນ gate dielectrics ແທນທີ່ຈະເປັນຊິລິໂຄນ dioxide, ເຊິ່ງໄດ້ຫຼຸດລົງສົບຜົນສໍາເລັດຫຼາຍກ່ວາ 10 ເທົ່າ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບເທກໂນໂລຍີ 65nm ລຸ້ນກ່ອນ, ຂະບວນການ 45nm ຂອງ Intel ຈະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ transistor ເກືອບສອງເທົ່າ, ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນ transistor ທັງຫມົດຫຼືການຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງໂປເຊດເຊີ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການປ່ຽນ transistor ແມ່ນຕ່ໍາ, ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານເກືອບ 30%. ການເຊື່ອມຕໍ່ພາຍໃນແມ່ນເຮັດດ້ວຍສາຍທອງແດງທີ່ຈັບຄູ່ກັບ dielectric k ຕ່ໍາ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ແລະຄວາມໄວສະຫຼັບແມ່ນໄວຂຶ້ນປະມານ 20%.
ການແຜ່ກະຈາຍແຮ່ທາດ:
Hafnium ມີຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງ crustal ສູງກວ່າໂລຫະທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປເຊັ່ນ: bismuth, cadmium, ແລະ mercury, ແລະແມ່ນທຽບເທົ່າກັບ beryllium, germanium, ແລະ uranium. ແຮ່ທາດທັງຫມົດທີ່ມີ zirconium ມີ hafnium. Zircon ທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາປະກອບດ້ວຍ 0.5-2% hafnium. beryllium zircon (Alvite) ໃນແຮ່ zirconium ທີສອງສາມາດບັນຈຸເຖິງ 15% hafnium. ນອກຈາກນີ້ຍັງມີປະເພດຂອງ zircon metamorphic, cyrtolite, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຫຼາຍກວ່າ 5% HfO. ຄັງສຳຮອງຂອງແຮ່ທາດສອງອັນສຸດທ້າຍແມ່ນມີໜ້ອຍ ແລະຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຮັບການຮັບຮອງເອົາໃນອຸດສາຫະກຳເທື່ອ. Hafnium ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຟື້ນຕົວໃນໄລຍະການຜະລິດ zirconium.
ມັນມີຢູ່ໃນແຮ່ zirconium ສ່ວນໃຫຍ່. [18] [19] ເນື່ອງຈາກວ່າມີເນື້ອໃນພຽງເລັກນ້ອຍຫຼາຍໃນ crust ໄດ້. ມັນມັກຈະຢູ່ຮ່ວມກັນກັບ zirconium ແລະບໍ່ມີແຮ່ແຍກຕ່າງຫາກ.
ວິທີການກະກຽມ:
1. ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນ magnesium ຂອງ hafnium tetrachloride ຫຼື decomposition ຄວາມຮ້ອນຂອງ hafnium iodide. HfCl4 ແລະ K2HfF6 ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບ. ຂະບວນການຜະລິດໄຟຟ້າໃນ NaCl KCl HfCl4 ຫຼື K2HfF6 melt ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບການຜະລິດໄຟຟ້າຂອງ zirconium.
2. Hafnium ຢູ່ຮ່ວມກັນກັບ zirconium, ແລະບໍ່ມີວັດຖຸດິບແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບ hafnium. ວັດຖຸດິບສໍາລັບການຜະລິດ hafnium ແມ່ນ crude hafnium oxide ແຍກອອກໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຜະລິດ zirconium. ສະກັດ hafnium oxide ໂດຍໃຊ້ resin ແລກປ່ຽນ ion, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ວິທີການດຽວກັນກັບ zirconium ເພື່ອກະກຽມ hafnium ໂລຫະຈາກ hafnium oxide ນີ້.
3. ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມໂດຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຮ່ວມ hafnium tetrachloride (HfCl4) ກັບ sodium ໂດຍຜ່ານການຫຼຸດຜ່ອນ.
ວິທີການທໍາອິດສໍາລັບການແຍກ zirconium ແລະ hafnium ແມ່ນການໄປເຊຍກັນແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງເກືອສະລັບສັບຊ້ອນ fluorinated ແລະການ precipitation ແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຟອສເຟດ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຫຍຸ້ງຍາກໃນການດໍາເນີນງານແລະຈໍາກັດພຽງແຕ່ການນໍາໃຊ້ຫ້ອງທົດລອງ. ເທກໂນໂລຍີໃຫມ່ສໍາລັບການແຍກ zirconium ແລະ hafnium, ເຊັ່ນ: ການກັ່ນຊິ້ນສ່ວນ, ການສະກັດເອົາສານລະລາຍ, ການແລກປ່ຽນທາດ ion, ແລະການດູດຊຶມຊິ້ນສ່ວນ, ໄດ້ປະກົດຕົວຫນຶ່ງຫຼັງຈາກທີ່ອື່ນ, ດ້ວຍການສະກັດເອົາສານລະລາຍແມ່ນປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ລະບົບແຍກສອງທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນລະບົບ thiocyanate cyclohexanone ແລະລະບົບອາຊິດ tributyl phosphate nitric. ຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍວິທີການຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນ hafnium hydroxide ທັງຫມົດ, ແລະ hafnium oxide ບໍລິສຸດສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການ calcination. ຄວາມບໍລິສຸດສູງ hafnium ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍວິທີການແລກປ່ຽນ ion.
ໃນອຸດສາຫະກໍາ, ການຜະລິດໂລຫະ hafnium ມັກຈະມີທັງຂະບວນການ Kroll ແລະຂະບວນການ Debor Aker. ຂະບວນການ Kroll ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດຜ່ອນ hafnium tetrachloride ໂດຍໃຊ້ magnesium ໂລຫະ:
2Mg+HfCl4- → 2MgCl2+Hf
ວິທີການ Debor Aker, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າວິທີການ iodization, ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຊໍາລະ sponge ເຊັ່ນ hafnium ແລະໄດ້ຮັບ hafnium ໂລຫະ malleable.
5. ການຫລອມ hafnium ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວແມ່ນຄືກັນກັບ zirconium:
ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນການເສື່ອມສະພາບຂອງແຮ່, ຊຶ່ງມີສາມວິທີການ: chlorination ຂອງ zircon ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບ (Zr, Hf) Cl. ການລະລາຍເປັນດ່າງຂອງ zircon. Zircon melts ກັບ NaOH ຢູ່ທີ່ປະມານ 600, ແລະຫຼາຍກວ່າ 90% ຂອງ (Zr, Hf) O ປ່ຽນເປັນ Na (Zr, Hf) O, ດ້ວຍ SiO ປ່ຽນເປັນ NaSiO, ເຊິ່ງລະລາຍໃນນ້ໍາສໍາລັບການໂຍກຍ້າຍ. Na (Zr, Hf) O ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນການແກ້ໄຂຕົ້ນສະບັບສໍາລັບການແຍກ zirconium ແລະ hafnium ຫຼັງຈາກຖືກລະລາຍໃນ HNO. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການປະກົດຕົວຂອງ SiO colloids ເຮັດໃຫ້ການແຍກສານສະກັດຈາກສານລະລາຍມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ. Sinter ກັບ KSiF ແລະແຊ່ໃນນ້ໍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ K (Zr, Hf) F. ການແກ້ໄຂສາມາດແຍກ zirconium ແລະ hafnium ໂດຍຜ່ານການໄປເຊຍກັນແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງ;
ຂັ້ນຕອນທີສອງແມ່ນການແຍກ zirconium ແລະ hafnium, ທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການແຍກອອກການສະກັດດ້ວຍອາຊິດ hydrochloric MIBK (methyl isobutyl ketone) ແລະລະບົບ HNO-TBP (tributyl phosphate). ເທກໂນໂລຍີຂອງການແບ່ງສ່ວນຫຼາຍຂັ້ນຕອນໂດຍນໍາໃຊ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມກົດດັນ vapor ລະຫວ່າງ HfCl ແລະ ZrCl melts ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນສູງ (ຂ້າງເທິງ 20 ບັນຍາກາດ) ໄດ້ສຶກສາຍາວ, ເຊິ່ງສາມາດປະຫຍັດຂະບວນການ chlorination ທີສອງແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກບັນຫາການກັດກ່ອນຂອງ (Zr, Hf) Cl ແລະ HCl, ມັນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງງ່າຍທີ່ຈະຊອກຫາວັດສະດຸຖັນ fractionation ທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະມັນຍັງຈະຫຼຸດລົງຄຸນນະພາບຂອງ ZrCl ແລະ HfCl, ເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຮັດຄວາມສະອາດ. ໃນຊຸມປີ 1970, ມັນຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການທົດສອບພືດລະດັບປານກາງ;
ຂັ້ນຕອນທີສາມແມ່ນ chlorination ຂັ້ນສອງຂອງ HfO ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບ crude HfCl ສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນ;
ຂັ້ນຕອນທີສີ່ແມ່ນການບໍລິສຸດຂອງ HfCl ແລະການຫຼຸດຜ່ອນ magnesium. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນຄືກັນກັບການຊໍາລະລ້າງແລະການຫຼຸດລົງຂອງ ZrCl, ແລະຜົນໄດ້ຮັບຜະລິດຕະພັນເຄິ່ງສໍາເລັດຮູບແມ່ນຫຍາບ sponge hafnium;
ຂັ້ນຕອນທີຫ້າແມ່ນການສູນຍາກາດ distill crude sponge hafnium ເພື່ອເອົາ MgCl ແລະຟື້ນຕົວຂອງ magnesium ເກີນຂອງໂລຫະ, ຜົນຜະລິດຕະພັນສໍາເລັດຮູບຂອງ sponge ໂລຫະ hafnium. ຖ້າສານຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ໂຊດຽມແທນທີ່ຈະເປັນ magnesium, ຂັ້ນຕອນທີຫ້າຄວນຈະຖືກປ່ຽນເປັນການແຊ່ນ້ໍາ
ວິທີການເກັບຮັກສາ:
ເກັບຮັກສາໄວ້ໃນສາງທີ່ເຢັນແລະລະບາຍອາກາດ. ຮັກສາໃຫ້ຫ່າງຈາກ sparks ແລະແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນ. ມັນຄວນຈະຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ແຍກຕ່າງຫາກຈາກສານ oxidants, ອາຊິດ, halogens, ແລະອື່ນໆ, ແລະຫຼີກເວັ້ນການປະສົມການເກັບຮັກສາ. ການນໍາໃຊ້ໄຟປ້ອງກັນການລະເບີດແລະສະຖານທີ່ລະບາຍອາກາດ. ຫ້າມການນຳໃຊ້ອຸປະກອນກົນຈັກ ແລະ ເຄື່ອງມືທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດດອກໄຟ. ພື້ນທີ່ເກັບຮັກສາຄວນໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອບັນຈຸການຮົ່ວໄຫຼ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-25-2023