Hafnisgali sudaryti lydinius su kitais metalais, iš kurių reprezentatyviausias yra hafnio tantalo lydinys, pvz., pentakarbido tetratantalas ir hafnis (Ta4HfC5), kurio lydymosi temperatūra yra aukšta. Pentakarbido tetratantalo ir hafnio lydymosi temperatūra gali siekti 4215 ℃, todėl tai šiuo metu žinoma medžiaga, turinti aukščiausią lydymosi temperatūrą.
Hafnis, su cheminiu simboliu Hf, yra metalinis elementas, priklausantis pereinamųjų metalų kategorijai. Jo elementari išvaizda yra sidabriškai pilka ir turi metalinį blizgesį. Jo kietumas pagal Mosą yra 5,5, lydymosi temperatūra 2233 ℃ ir yra plastikinis. Hafnis gali sudaryti oksidinę dangą ore, o jo savybės yra stabilios kambario temperatūroje. Hafnio milteliai gali savaime užsidegti ore, o esant aukštai temperatūrai gali reaguoti su deguonimi ir azotu. Hafnis nereaguoja su vandeniu, atskiestomis rūgštimis, tokiomis kaip druskos rūgštis, sieros rūgštis, ir stipriais šarminiais tirpalais. Jis tirpsta stipriose rūgštyse, tokiose kaip Aqua Regia ir vandenilio fluorido rūgštis, ir turi puikų atsparumą korozijai.
Elementashafnisbuvo atrastas 1923 m. Hafnio kiekis žemės plutoje yra mažas, tik 0,00045%. Paprastai jis siejamas su metaliniu cirkoniu ir neturi atskirų rūdų. Hafnio galima rasti daugumoje cirkonio kasyklų, tokių kaip berilio cirkonis, cirkonis ir kiti mineralai. Pirmosiose dviejose rūdose yra daug hafnio, bet mažos atsargos, o cirkonis yra pagrindinis hafnio šaltinis. Pasauliniu mastu bendros hafnio išteklių atsargos viršija 1 mln. tonų. Šalys, turinčios didesnius rezervus, daugiausia yra Pietų Afrika, Australija, JAV, Brazilija, Indija ir kiti regionai. Hafnio kasyklos taip pat platinamos Guangxi ir kituose Kinijos regionuose.
1925 m. du mokslininkai iš Švedijos ir Nyderlandų atrado elementą hafnis ir paruošė metalinį hafnį, naudodami fluorintų kompleksinių druskų frakcinės kristalizacijos metodą ir metalo natrio redukcijos metodą. Hafnis turi dvi kristalines struktūras ir pasižymi šešiakampiu tankiu sandarumu, esant žemesnei nei 1300 ℃ temperatūrai (α- Kai temperatūra yra aukštesnė nei 1300 ℃, jis pateikiamas kaip kūno centre esanti kubinė forma (β- lygtis). Hafnis taip pat turi šešis stabilius izotopus, būtent hafnis 174, hafnis 176, hafnis 177, hafnis 178, hafnis 179 ir hafnis 180. Pasauliniu mastu Jungtinės Valstijos ir Prancūzija yra pagrindinės metalinio hafnio gamintojos.
Pagrindiniai hafnio junginiai apimahafnio dioksidase (HfO2), hafnio tetrachloridas (HfCl4) ir hafnio hidroksido (H4HfO4). Metalui gaminti gali būti naudojamas hafnio dioksidas ir hafnio tetrachloridashafnis, hafnio dioksidastaip pat gali būti naudojamas hafnio lydiniams ruošti, o hafnio hidroksidas gali būti naudojamas įvairiems hafnio junginiams ruošti. Hafnis gali sudaryti lydinius su kitais metalais, iš kurių tipiškiausias yra hafnio tantalo lydinys, pvz., pentakarbido tetratantalas ir hafnis (Ta4HfC5), kurio lydymosi temperatūra yra aukšta. Pentakarbido tetratantalo ir hafnio lydymosi temperatūra gali siekti 4215 ℃, todėl tai šiuo metu žinoma medžiaga, turinti aukščiausią lydymosi temperatūrą.
Remiantis Xinsijie pramonės tyrimų centro išleista „2022–2026 m. išsamių rinkos tyrimų ir investicijų strategijos pasiūlymų ataskaita apie metalo hafnio pramonę“, metalinis hafnis gali būti naudojamas kaitinamųjų lempų siūlams, rentgeno vamzdžių katodams ir procesoriaus vartų dielektrikams gaminti. ; Hafnio volframo lydinys ir hafnio molibdeno lydinys gali būti naudojami aukštos įtampos išlydžio vamzdžių elektrodams gaminti, o hafnio tantalo lydinys gali būti naudojamas atsparioms medžiagoms ir įrankių plienui gaminti; Karbido karbidas (HfC) gali būti naudojamas raketų purkštukams ir orlaivių priekiniams apsauginiams sluoksniams, o hafnio boridas (HfB2) gali būti naudojamas kaip aukštos temperatūros lydinys; Be to, metalinis hafnis turi didelį neutronų sugerties skerspjūvį ir taip pat gali būti naudojamas kaip kontrolinė medžiaga ir apsauginis įtaisas atominiams reaktoriams.
Pramonės analitikai iš Xinsijie teigė, kad dėl atsparumo oksidacijai, atsparumo korozijai, atsparumo aukštai temperatūrai ir lengvo apdorojimo pranašumų hafnis gali būti plačiai naudojamas metaluose, lydiniuose, junginiuose ir kitose srityse, pavyzdžiui, elektroninėse medžiagose, aukštai temperatūrai atsparios medžiagos, kietojo lydinio medžiagos ir atominės energijos medžiagos. Sparčiai vystantis tokioms pramonės šakoms, kaip naujos medžiagos, elektroninė informacija ir aviacija, hafnio panaudojimo sritys nuolat plečiasi ir nuolat atsiranda naujų produktų. Ateities plėtros perspektyvos yra daug žadančios.
Paskelbimo laikas: 2023-09-27