ഹഫ്നിയം, മെറ്റൽ എച്ച്എഫ്, ആറ്റോമിക് നമ്പർ 72, ആണറ്റോറിക് ഭാരം 178.49, തിളങ്ങുന്ന വെള്ളി നരച്ച സംക്രമണ ലോഹമാണ്.
സ്വാഭാവികമായും സ്ഥിരതയുള്ള ആറ് ഐസോടോപ്പുകളുണ്ട്: ഹാഫ്നിയം 174, 176, 179, 180. ഹഫ്നിയം ദുർബലമായ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ്, നേർത്ത സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ്, ലയിക്കുന്ന സൾകലൈൻ സൊല്യൂഷുകൾ എന്നിവയുമായി പ്രതികരിക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല ശക്തമായ ആൽക്കലൈൻ ആസിഡും അക്വാ റെജിയയും. കോപ്പൻഹേഗൻ നഗരത്തിന്റെ ലാറ്റിൻ നാമത്തിൽ നിന്നാണ് ഘടക പേര്.
1925-ൽ സ്വീഡിഷ് കെമിസ്റ്റ് ഹെരെവി, ഡച്ച് ഫിസിസിസ്റ്റ് കോസ്റ്റർ ഫ്ലോറൈനേറ്റഡ് സങ്കീർണ്ണമായ ലവണങ്ങൾ ഭിന്നമായ ലവണങ്ങൾ ക്രമേണ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനായി ശുദ്ധമായ ഹഫ്നിയം ഉപ്പ് നേടി, ശുദ്ധമായ മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയം ലഭിക്കുന്നതിന് മെറ്റാലിക് സോഡിയം ഉപയോഗിച്ച് കുറച്ചു. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ 0.00045% ഹഫ്നിയത്തിൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പലപ്പോഴും പ്രകൃതിയിലെ സിർക്കോണിയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പേര്: ഹഫ്നിയം
ഘടക ചിഹ്നം: എച്ച്.എഫ്
ആറ്റോമിക് ഭാരം: 178.49
മൂലക തരം: ലോഹ ഘടകം
ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ:
ഹഫ്നിയംഒരു വെള്ളി ചാരനിറത്തിലുള്ള ലോഹമാണ് ലോഹ തിളക്കമുള്ളത്; മെറ്റൽ ഹാഫീനിയം രണ്ട് വകഭേദങ്ങളുണ്ട്: α ഒരു മേധാവിയായ കുലുക്കത്തിൽ പക്വതയുള്ള വേരിയൻറ് (1750 ±) സിർക്കോണിയത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന പരിവർത്തന താപനിലയുള്ളതാണ്. മെറ്റൽ ഹഫ്നിയത്തിന് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അലോവറനിയസ് വേരിയന്റുകൾ ഉണ്ട്. മെറ്റൽ ഹഫ്നിയത്തിന് ഉയർന്ന ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഉണ്ട്, ഇത് റിയാക്ടറുകൾക്കായി ഒരു നിയന്ത്രണ മെറ്ററായി ഉപയോഗിക്കാം.
ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളുണ്ട്: 1300 ℃ (α- സമവാക്യം) താപനിലയിൽ രണ്ട് തരം പായ്പ്പ് ഉണ്ട്; 1300 ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിൽ, ഇത് ശരീര കേന്ദ്രീകൃത ക്യുബിക് (β സമവാക്യം) ആണ്. കാലിലക്കഷണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പൊട്ടുന്ന ഒരു ലോഹം. വായുവിൽ സ്ഥിരത, കത്തിക്കുമ്പോൾ ഉപരിതലത്തിൽ ഇരുണ്ടത്. ഒരു മത്സരത്തിന്റെ ജ്വാലയാൽ ഫിലമെന്റുകൾ കത്തിക്കാൻ കഴിയും. സിർക്കോണിയത്തിന് സമാനമായ പ്രോപ്പർട്ടികൾ. ഇത് വെള്ളത്തോടും നീളമുള്ള ആസിഡുകളോ ശക്തമായ അടിത്തറകളോടും പ്രതികരിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ അക്വാ റെസിയ, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ് എന്നിവയിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കും. പ്രധാനമായും ഒരു + 4 വാലൻസ് ഉള്ള സംയുക്തങ്ങളിൽ. ഹഫ്നിയം അലോയ് (Ta4hfc5) ഏറ്റവും കൂടുതൽ ദ്രവണാങ്കം (ഏകദേശം 4215 ℃) അറിയപ്പെടുന്നു.
ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന: ക്രിസ്റ്റൽ സെൽ ഷഡ്ഭുജാണ്
CUS നമ്പർ: 7440-58-6
മെലിംഗ് പോയിന്റ്: 2227
ചുട്ടുതിളക്കുന്ന പോയിന്റ്: 4602
കെമിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ:
ഹാഫ്നിയത്തിന്റെ രാസ സവിശേഷതകൾ സിർക്കോണിയത്തിനു സമാനമാണ്, അതിന് നല്ല നാശത്തെ പ്രതിരോധം ഉണ്ട്, മാത്രമല്ല ഇതിന് നല്ല നാശമിടുന്നത് ചെറുത്തുനിൽപ്പാണ്, അത് പൊതുവായ ആസിഡ് ക്ഷാര ലായനികൾ എളുപ്പത്തിൽ തകർക്കപ്പെടുന്നില്ല; ഫ്ലൂറൈനേറ്റഡ് സമുച്ചയങ്ങൾ രൂപീകരിക്കുന്നതിന് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, ഓക്സിജനും നൈട്രജനും പോലുള്ള വാതകങ്ങളുമായി ഓക്സിഡുകളും നൈട്രീഡുകളും കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഗ്യാഫ്നിയത്തിനും നേരിട്ട് സംയോജിപ്പിക്കാം.
ഹഫ്നിയത്തിന് പലപ്പോഴും സംയുക്തങ്ങളിൽ ഒരു + 4 വാണൻസ് ഉണ്ട്. പ്രധാന സംയുക്തംഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡ്Hfo2. ഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡിന്റെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത വകഭേദങ്ങളുണ്ട്:ഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡ്ഹഫ്നിയം സൾഫേറ്റും ക്ലോറൈഡ് ഓക്സൈഡും തുടർച്ചയായ കാൽനടയായി ലഭിക്കുന്നത് ഒരു മോണോക്ലിനിക് വേരിയന്റാണ്; ഹഫ്നിയത്തിന്റെ ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ചൂടാക്കി ഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡ് ഒരു ടെട്രാബണൽ വേരിയന്റാണ്; 1000 ℃ ന് മുകളിൽ കണക്കാക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഒരു ക്യൂബിക് വേരിയൻറ് ലഭിക്കും. മറ്റൊരു സംയുക്തംഹഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ്, മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയം തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, ഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡ്, കാർബൺ എന്നിവയുടെ മിശ്രിതത്തിൽ ക്ലോറിൻ വാതകത്തെ പ്രതികരിക്കുന്നതിലൂടെ തയ്യാറാക്കാം. ഹഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് വെള്ളവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, ഉടൻ തന്നെ ഹൈഡ്രോലൈസുകളാണ് (4 മണിക്കൂർ) 2 + അയോണുകൾ. എച്ച്എഫ്ഒ2 + അയോണുകൾ നിലനിൽക്കുന്നു, കൂടാതെ സൂചി ആകൃതിയിലുള്ള ജലാംവമായ ഹാഫ്നിയം ഓക്സിക്ലോറൈഡ് hfocl2 ന് ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
4-വാലന്റ് ഹഫ്നിയം ഫ്ലൂറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ആകർഷകമാണ്, K2HFF6, K3FF7, (NH4) 2HFF6, (NH4) 3HFF7 എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സിർക്കോണിയം, ഹഫ്നിയം എന്നിവ വേർതിരിക്കുന്നതിന് ഈ സമുച്ചയങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു.
പൊതു സംയുക്തങ്ങൾ:
ഹാഫ്നിയം ഡൈ ഓക്സൈഡ്: പേര് ഹാഫ്നിയം ഡൈഓക്സൈഡ്; ഹാഫ്നിയം ഡൈഓക്സൈഡ്; മോളിക്ലാർ മാത്രമുള്ള സൂത്രവാക്യം: എച്ച്എഫ്ഒ 2 [4]; പ്രോപ്പർട്ടി: മൂന്ന് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുള്ള വെളുത്ത പൊടി: മോണോക്ലിനിക്, ടെട്രോഗൽ, ക്യുബിക്. സാന്ദ്രത യഥാക്രമം 10.3, 10.1, 10.43 ഗ്രാം. 980-2920 കെ ഉരുകുന്നു. ചുട്ടുതിളക്കുന്ന പോയിന്റ് 5400 കെ. താപ വിപുലീകരണം കോഫിഫിഷ്യന്റ് 5.8 × 10-6 /. വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തത്, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ്, നൈട്രിക് ആസിഡ്, പക്ഷേ കേന്ദ്രീകൃത സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡും ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡും ലയിക്കുന്നു. ഹാഫ്നിയം സൾഫേറ്റ്, ഹഫ്നിയം ഓക്സിക്ലോറൈഡ് തുടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ താപ അദൃശ്യത അല്ലെങ്കിൽ ജലവിശ്ലേഷണം. മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയം, ഹഫ്നിയം അലോയ്കൾ എന്നിവയുടെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ. റിഫ്രാറ്ററി മെറ്റീരിയലുകളായി, റേഡിയോ ആന്റിക് ആന്റി ആന്റി ആന്റി ആന്റി ആന്റി ആന്റി ആന്റിക് ആന്റി സ്രാവിംഗുകൾ. [5] ആറ്റോമിക് എനർജി ലെവൽ zro ഉൽപാദിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഒരേസമയം ലഭിച്ച ഉൽപ്പന്നമാണ് ആറ്റോമിക് എനർജി ലെവൽ എച്ച്എഫ്ഒ. ദ്വിതീയ ക്ലോറൈനേഷൻ മുതൽ ആരംഭിക്കുന്നത്, ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയകൾ, കുറയ്ക്കൽ, വാക്വം വാറ്റിയെടുക്കൽ എന്നിവ സിർക്കോണിയത്തിന് സമാനമാണ്.
ഹഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ്: ഹഫ്നിയം (iv) ക്ലോറൈഡ്, ഹഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് മോളിക്ല ഫോർക്ല എച്ച്എഫ്എൽഎൽ 4 മോളിക്യുലർ ഭാരം 320.30 പ്രതീകങ്ങൾ: വൈറ്റ് ക്രിസ്റ്റലിൻ ബ്ലോക്ക്. ഈർപ്പം സെൻസിറ്റീവ്. അസെറ്റോണിലും മെത്തനോളിലും ലയിക്കുന്നു. ഹഫ്നിയം ഓക്സിക്ലോറൈഡ് (എച്ച്എഫ്ഒക്ൽ 2) ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ വെള്ളത്തിൽ ജലവൈദ്യുദ്ധം. 250 to ആയി ചൂടാക്കുകയും ബാഷ്പീകരിക്കുകയും ചെയ്യുക. കണ്ണുകൾ, ശ്വസനവ്യവസ്ഥ, ചർമ്മം എന്നിവയ്ക്ക് പ്രകോപനം.
ഹാഫ്നിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്: ഹഫ്നിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (എച്ച് 4 എച്ച്എഫ്ഒ 4), സാധാരണയായി ഒരു ജലാംശം നിറമുള്ള ഓക്സൈഡ് ഹഫോ 2 · 2o · Nh2o, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കും, അമോണിയയിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കും, അമോണിയയിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കും. ഹഫ്നിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് എച്ച്എഫ്ഒ (ഓ) 2 സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് 100 to വരെ ചൂടാക്കുക. അമോണിയ വെള്ളമുള്ള ഹാഫ്നിയം (iv) ഉപ്പ് പ്രതികരിക്കുന്നതിലൂടെ വൈറ്റ് ഹഫ്നിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലഭിക്കും. മറ്റ് ഹാഫ്നിയം സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
ഗവേഷണ ചരിത്രം
ഡിസ്കവറി ചരിത്രം:
1923-ൽ സ്വീഡിഷ് കെമിസ്റ്റ് ഹെരെവി, ഡച്ച് ഫിസിസിസ്റ്റ് ഡി. കോസ്റ്റർ നോർവേ, ഗ്രീൻലാന്റിൽ നിർമ്മിച്ച സിർക്കോണിലെ ഹാഫ്നിയം കണ്ടെത്തി, ഇത് കോപ്പൻഹേഗൻ ഓഫ് കോപ്പൻഹേഗൻ എന്ന ഹാഫ്നിയയിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിച്ച ഹാഫ്നിയം എന്ന് പേരിട്ടു. 1925-ൽ ഹെരെവി, കോസ്റ്റർ സിർക്കോണിയത്തെയും ടൈറ്റാനിയത്തെയും ശുദ്ധമായ ഹഫ്നിയം ലവണങ്ങൾ നേടുന്നതിനുള്ള ഫ്ലൂറൈനേറ്റഡ് ലവണങ്ങൾ വേർതിരിച്ചത്; ശുദ്ധമായ മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയം ലഭിക്കുന്നതിന് മെറ്റാലിക് സോഡിയം ഉപയോഗിച്ച് ഹാഫ്നിയം ഉപ്പ് കുറയ്ക്കുക. ഹെർവി നിരവധി മില്ലിഗ്രാം ശുദ്ധമായ ഹഫ്നിയം ഒരു സാമ്പിൾ തയ്യാറാക്കി.
സിർക്കോണിയത്തെയും ഹഫ്നിയത്തെയും കുറിച്ചുള്ള രാസ പരീക്ഷണങ്ങൾ:
1998 ൽ ടോക്സസ് സർവകലാശാലയിൽ പ്രൊഫസർ കാൾ കോളിൻസ് നടത്തിയ ഒരു പരീക്ഷണത്തിൽ, ഐസോമർ ഹാഫ്നിയം -178 മി [78 മി. . 300 കിലോവാഴ്ച ടിഎൻടി സ്ഫോടകവസ്തുക്കൾ സ്ഫോടനം പുറത്തിറക്കിയത് ഏകദേശം 1330 മെഗാജൂലെസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു ഗ്രാം ഒരു ഗ്രാം ഒരു ഗ്രാം നിർമ്മൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഈ പ്രതികരണത്തിലെ എല്ലാ energy ർജ്ജവും എക്സ്-റേയിലെ എല്ലാ energy ർജ്ജവും പുറത്തിറക്കിയിട്ടുണ്ടെന്ന് കോളിൻസ് റിപ്പോർട്ട് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഏത് energy ർജ്ജം energy ർജ്ജം പുറത്തിറക്കുന്നു, അത് വളരെ വേഗത്തിലുള്ള നിരക്കിലാണ് (ഹഫ്നിയം 178 മീ 2) [9] ഗവേഷണത്തിനായി പെന്റഗൺ ഫണ്ട് അനുവദിച്ചു. പരീക്ഷണത്തിൽ, സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്സ് അനുപാതം വളരെ താഴ്ന്ന (കാര്യമായ പിശകുകൾ), അതിനുശേഷം, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് ഡിഫൻസ് അഡ്വാൻസ്ഡ് പ്രോജക്ടുകൾ, ജേസൺ ഡിഫൻസ് ഉപദേശഗ്രഹം എന്നിവ ഉൾപ്പെട്ടില്ല, കൂടാതെ, ഈ പ്രതികരണവും enf178m2 ൽ നിന്ന് energy ർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിന്റെ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഗാമാ റേ എമിഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് hf178m2 ൽ നിന്ന് energy ർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് [15], എന്നാൽ മറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ പ്രതികരണം നേടാൻ കഴിയില്ലെന്ന് സൈദ്ധാന്തികമായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. .
ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡ്:
ജ്വലിക്കുന്ന വിളക്കുകളിൽ ഒരു ഫിലമെന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുപോലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം ഹഫ്നിയം വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്. എക്സ്-റേ ട്യൂബുകൾക്കും ഹാഫ്നിയം, ടങ്സ്റ്റൺ അല്ലെങ്കിൽ മോളിബ്ഡിൻ, മൊളിബ്ഡിൻ എന്നിവയുടെ കാഥോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബുകൾക്ക് ഇലക്ട്രോഡുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. X-ries ന് കാഥോഡിലും ടങ്സ്റ്റൺ വയർ നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിലും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിറ്റി, എളുപ്പമുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ്, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം തുടങ്ങിയ ആറ്റോമിക് എനർജി വ്യവസായത്തിലെ ശുദ്ധമായ ഹാഫ്നിയം ഒരു പ്രധാന മെറ്റീരിയലാണ്, നാശത്തെ പ്രതിരോധം. ഹഫ്നിയത്തിന് ഒരു വലിയ താപ ന്യൂട്രോൺ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഉണ്ട്, മാത്രമല്ല ആറ്റോമിക് റിയാക്ടറുകൾക്കായി ഒരു നിയന്ത്രണ വടിയും സംരക്ഷണ ഉപകരണവും ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ഹാഫ്നിയം പൊടി റോക്കറ്റുകൾക്ക് ഒരു പ്രൊപ്പോസലാറായി ഉപയോഗിക്കാം. എക്സ്-റേ ട്യൂബുകളുടെ കാഥോഡ് വൈദ്യുത വ്യവസായത്തിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഹാഫ്നിയം അലോയ് റോക്കറ്റ് നോസലുകൾക്കായി ഫോർവേഡ് സംരക്ഷിത പാളിയായി വർത്തിക്കും, റീ-എൻട്രി എയർക്രിപ്പ് ചെയ്യുക, കൂടാതെ ടൂൾ സ്റ്റീൽ, റെസിസ്റ്റൻസ് മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ എച്ച്എഫ് ടിഎ അലോയ് ഉപയോഗിക്കാം. ടങ്ങ്സ്റ്റൺ, മോളിബ്ഡിനം, തന്ത്രം തുടങ്ങിയ ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള അലോയ്കളിലെ ഒരു സങ്കീർണ്ണ ഘടകമായി ഹഫ്നിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഉരുകുന്നത്, ഉരുകുന്നത് തുടങ്ങിയ കഠിനമായ അലോയ്കൾക്കുള്ള അഡിറ്റീവായി എച്ച്എഫ്സി ഉപയോഗിക്കാം. 4215 ലെ മെലിംഗ് പോയിന്റ് ഏകദേശം 4215 a ആണ്, ഇത് ഏറ്റവും അറിയപ്പെടുന്ന മെലലിംഗ് പോയിന്റിലെ സംയുക്തമാക്കുന്നു. പല പണപ്പെരുപ്പ സംവിധാനങ്ങളിലും ഹാഫ്നിയം ഒരു രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയും. സിസ്റ്റത്തിൽ ഓക്സിജനും നൈട്രജനും പോലുള്ള അനാവശ്യവാതകങ്ങൾ നീക്കംചെയ്യാൻ ഹഫ്നിയം ഗെറ്ററുകൾക്ക് കഴിയും. ഹൈസ്രോളിക് എണ്ണയുടെ അസ്ഥിരതയ്ക്കിടയിൽ ഹൈഡ്രോളിക് എണ്ണയുടെ അസ്ഥിരതയെ തടയാൻ ഹഫ്നിയം പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്, മാത്രമല്ല ശക്തമായ ആന്റി എലിപിലിറ്റി ഗുണങ്ങളും ഉണ്ട്. അതിനാൽ, ഇത് വ്യാവസായിക ഹൈഡ്രോളിക് ഓയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെഡിക്കൽ ഹൈഡ്രോളിക് ഓയിൽ.
ഏറ്റവും പുതിയ ഇന്റൽ 45 നാനോപ്രൊപോസറുകളിൽ ഹാഫ്നിയം ഘടകവും ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡിന്റെ (സിയോ 2) നിർമ്മാതാക്കളായതിനാൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റോർ പ്രകടനം തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള അതിന്റെ കഴിവ്, പ്രോസസ്സർ നിർമ്മാതാക്കൾ ഗേറ്റ് ഡീലക്റ്റിക്സ് എന്നിവയുടെ മെറ്റീരിയലായി സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. 55 നാനോമീറ്റർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഇന്റൽ അവതരിപ്പിച്ചപ്പോൾ, ആറ്റത്തിന്റെ 5 പാളികൾക്ക് തുല്യമായ ആറ്റങ്ങളുടെ കനം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിന്റെയും താത് .ർജ്ജവും വർദ്ധിപ്പിക്കും. അതിനാൽ, നിലവിലെ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും കനം കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്താൽ, കനം കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ഗേറ്റ് ഡീലൈൻസിക് ചോർച്ച ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കും, ട്രാൻസിസ്റ്റോർ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിന്റെ പരിധിയിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു. ഈ നിർണായക വിഷയം പരിഹരിക്കാൻ, സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന് പകരം ഗോൾ ഡീലൈക്റ്ററിരിക്സ് ആയി കട്ടിയുള്ള ഉയർന്ന കെ മെറ്റീരിയലുകൾ (ഹാഫ്നിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ) ഉപയോഗിക്കാൻ ഇന്റൽ പദ്ധതിയിടുന്നു, ഇത് 10 തവണയിൽ കൂടുതൽ ചോർച്ചയെ വിജയകരമായി കുറച്ചു. 65 എൻഎം സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മുൻ തലമുറയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇന്റലിന്റെ 45 എൻഎം പ്രോസസ്സ് ട്രാൻസിസ്റ്റോർ സാന്ദ്രത രണ്ടുതവണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് മൊത്തം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിച്ചുനോക്കാം അല്ലെങ്കിൽ പ്രോസസർ വോളിയത്തിന്റെ കുറവ്. കൂടാതെ, ട്രാൻസിസ്റ്റോർ സ്വിച്ചിംഗിന് ആവശ്യമായ ശക്തി കുറവാണ്, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം 30% കുറയ്ക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ കെ ഡീലക്റ്ററിക് ജോടിയാക്കിയ ചെമ്പ് വയർ ഉപയോഗിച്ച് ആന്തരിക കണക്ഷനുകൾ ചേർന്നതാണ്, കാര്യക്ഷമത സുഗമമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത 20% വേഗതയേറിയതാണ്
മിനറൽ ഡിസൈൻ:
ബിസ്കുത്ത്, കാഡ്മിയം, ബുധൻ തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിച്ചതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന അപൂർവമായ സമൃദ്ധിയുണ്ട്, ഇത് ബെറിലിയം, ജർമ്മനിയം, യുറേനിയം എന്നിവയിലേക്കുള്ള ഉള്ളടക്കത്തിൽ തുല്യമാണ്. സിർക്കോണിയം അടങ്ങിയ ധാതുക്കളിൽ ഹാഫ്നിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സിർക്കോണിലും 0.5-2% ഹാഫ്നിയം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സെക്കൻഡറി സിർക്കോണിയം അയിറിലെ ബെറിലിയം സിർക്കോൺ (അൽവെറ്റ്) 15% വരെ ഹഫ്നിയം വരെ അടങ്ങിയിരിക്കാം. 5% എച്ച്എഫ്ഒയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു തരത്തിലുള്ള മെറ്റമോർഫിക് സിർഫോൺ ഉണ്ട്. രണ്ടാമത്തെ രണ്ട് ധാതുക്കളിലെ കരുതൽ ചെറുതാണ്, മാത്രമല്ല വ്യവസായത്തിൽ ഇതുവരെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. സിർക്കോണിയം ഉൽപാദന സമയത്ത് ഹാഫ്നിയം പ്രധാനമായും കണ്ടെടുക്കും.
ഇത് മിക്ക സിർക്കോണിയം അയിരുകളിലും നിലവിലുണ്ട്. [18] [19] പുറംതോട് വളരെ കുറവാണ്. ഇത് പലപ്പോഴും സിർക്കോണിയത്തോട് തന്നെ നിലനിൽക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രത്യേക അയിരല്ല.
തയ്യാറാക്കൽ രീതി:
1. ഹാഫ്നിയം അയോഡിഡിന്റെ ഹാഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ താപ വിഘടനം മഗ്നീഷ്യം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് തയ്യാറാക്കാം. എച്ച്എഫ്എൽസി 4, k2HFF6 എന്നിവ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കാം. Nacl KCL HFL 4 അല്ലെങ്കിൽ K2HFF6 ഉരുകിയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ഉൽപാദന പ്രക്രിയ സിർക്കോണിയത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ഉൽപാദനത്തിന് സമാനമാണ്.
2. സിർക്കോണിയത്തോടെ ഹഫ്നിയം നിലനിൽക്കുന്നു, ഹാഫീനിയത്തിന് പ്രത്യേക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളൊന്നുമില്ല. ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ക്രൂഡ് ഹാഫ്നിയം ഓക്സൈഡാണ് സിർക്കോണിയം നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ വേർതിരിക്കുന്നത്. അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് റെസിൻ ഉപയോഗിച്ച് ഹാഫ്നിയം ഓക്സൈഡ് എക്സ്ട്രാക്റ്റുചെയ്യുക, തുടർന്ന് ഈ ഹാഫ്നിയം ഓക്സൈഡിൽ നിന്ന് മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയം തയ്യാറാക്കാൻ സിർക്കോണിയത്തിന്റെ അതേ രീതി ഉപയോഗിക്കുക.
3. കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ സോഡിയം ഉപയോഗിച്ച് സോ സോഡിയം ഹഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് (എച്ച്എഫ്എൽ 4) ഇത് തയ്യാറാക്കാം.
സിർക്കോണിയത്തെയും ഹഫ്നിയത്തെയും വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യ രീതികൾ ഫ്ലോറിനേറ്റഡ് സങ്കീർണ്ണമായ ലവണങ്ങൾ, ഫോസ്ഫേറ്റുകളുടെ ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ ഭിന്നസംഖ്യ എന്നിവയാണ്. ഈ രീതികൾ പ്രവർത്തിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും ലബോറട്ടറി ഉപയോഗത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. സിർക്കോണിയത്തെയും ഹഫ്നിയത്തെയും വേർതിരിക്കുന്ന പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ, ഭിന്ന വാറ്റിയെടുക്കൽ, ലായക വേർതിരിവ്, ഭിന്നസംഖ്യ, ഭിന്നസംഖ്യകൾ എന്നിവ ആഡംബര, അണ്ടർമാപ്ഷൻ, ഒന്നായി മാറി, ലായനി എക്സ്ട്രാക്ഷൻ കൂടുതൽ പ്രായോഗികമാണ്. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളും തിയോഷ്യനേറ്റ് സൈക്ലോഹെക്സാനോൺ സിസ്റ്റവും ട്രിബ്യൂറ്റൈൽ ഫോസ്ഫേറ്റ് നൈട്രിക് ആസിഡ് സിസ്റ്റവുമാണ്. മുകളിലുള്ള രീതികൾ ലഭിക്കുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എല്ലാം ഹഫ്നിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡാണ്, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ ഹഫ്നിയം ഓക്സൈഡ് കാൽനടയാത്ര നേടാം. അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് രീതി പ്രകാരം ഉയർന്ന വിശുദ്ധി ഹാഫ്നിയം ലഭിക്കും.
വ്യവസായത്തിൽ, മെറ്റൽ ഹാഫ്നിയത്തിന്റെ ഉത്പാദനം പലപ്പോഴും ക്രോസ് പ്രോസസ്, ഡെബർ അക്കർ പ്രോസസ്സ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. മെറ്റാലിക് മഗ്നീഷ്യം ഉപയോഗിച്ച് ഹാഫ്നിയം ടെട്രാക്ലോറൈഡ് കുറയ്ക്കുന്നത് കുൾസോ പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:
2mg + hfl4- → 2MGCL2 + HF
അയോഡൈസേഷൻ രീതി എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഡെബർ അക്കേ രീതി, ഹഫ്നിയം പോലുള്ള സ്പോഞ്ച് ശുദ്ധീകരിക്കാനും പൊരുത്തപ്പെടാവുന്ന മെറ്റൽ ഹാഫീനിയം നേടാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
5. ഹഫ്നിയം സ്മെൽറ്റിംഗ് അടിസ്ഥാനപരമായി സിർക്കോണിയത്തിന് തുല്യമാണ്:
മൂന്നിന്റെ അരോധത്തിന്റെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നതാണ് ആദ്യപടി: മൂന്ന് രീതികൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: സിർക്കോണിന്റെ ക്ലോറിനേഷൻ (ZR, HF) CL. അൾകാലി സിർക്കോണിന്റെ ഉരുകുന്നു. സിയോ നാസിയോയിലേക്ക് രൂപാന്തരപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് സിയോ നാസിയോയിലേക്ക് രൂപാന്തരപ്പെടുന്നതിനാൽ 600 ഓടെയാണ് സിയോ (zr, hf) o, VA (ZR, HF) O എന്ന് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് നീക്കംചെയ്യുന്നതിന് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. എച്ച്എൻഒയിൽ അലിഞ്ഞുപോയ ശേഷം സിർക്കോണിയത്തെയും ഹഫ്നിയത്തെയും വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള യഥാർത്ഥ പരിഹാരമായി ഉപയോഗിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, സിയോ കൊളോയിഡുകളുടെ സാന്നിധ്യം ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. കെ.എസ്.ഐ.ഐ.ഇ.ഇ.ഒ. (zr, hf) f പരിഹാരം നേടുന്നതിന് വെള്ളത്തിൽ മുക്കിവയ്ക്കുക. പരിഹാരംക്ക് സിർക്കോണിയത്തെയും ഹഫ്നിയത്തെയും ഭിന്നമായ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിൽ വേർതിരിക്കാം;
രണ്ടാമത്തെ ഘട്ടം സിർക്കോണിയം, ഹഫ്നിയം എന്നിവ വേർതിരിവാണ്, അവ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് മിക്ക് (ട്രിബ്യൂട്ട് ഐസോബുട്ടിൽ കെറ്റോൺ) സിസ്റ്റം, എച്ച്എൻഒ-ടിബിപി (ട്രിബ്യൂട്ട് ഫോസ്ഫേറ്റ്) സിസ്റ്റം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ലായക എക്സ്ട്രാക്ഷൻ വേർതിരിക്കൽ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നേടാൻ കഴിയും. എച്ച്എഫ്സിഎൽ, zrcl, എന്നിരുന്നാലും, (zr, hf) cl, hcl എന്നിവ കാരണം, അനുയോജ്യമായ ഭിന്നസംഖ്യ നിര സാമഗ്രികൾ കണ്ടെത്തുന്നത് എളുപ്പമല്ല, അത് zrcl, hfcl ന്റെ ഗുണനിലവാരവും ശുദ്ധീകരണച്ചെലവും കുറയ്ക്കും. 1970 കളിൽ, അത് ഇപ്പോഴും ഇന്റർമീഡിയറ്റ് പ്ലാന്റ് പരീക്ഷണ ഘട്ടത്തിലായിരുന്നു;
കുറയ്ക്കുന്നതിന് ക്രൂഡ് എച്ച്എഫ്എൽ ലഭിക്കുന്നതിന് എച്ച്എഫ്ഒയുടെ ദ്വിതീയ ക്ലോറീനേഷനാണ് മൂന്നാമത്തെ ഘട്ടം;
എച്ച്എഫ്എൽസി, മഗ്നീഷ്യം കുറയ്ക്കൽ എന്നിവയുടെ ശുദ്ധീകരണമാണ് നാലാം ഘട്ടം. ഈ പ്രക്രിയ zrcl ന്റെ ശുദ്ധീകരണത്തിനും കുറവുണ്ടാക്കും, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സെമി-ഫിനിഷ്ഡ് ഉൽപ്പന്നം നാടൻ സ്പോഞ്ച് ഹാഫ്നിയം ആണ്;
എംജിസിഎൽ നീക്കംചെയ്യാനും അധിക മെറ്റൽ മഗ്നീഷ്യം വീണ്ടെടുക്കാനും അഞ്ചാമത്തെ ഘട്ടം. മഗ്നീഷ്യത്തിനുപകരം വേഗത്തിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റ് സോഡിയം ഉപയോഗിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, അഞ്ചാമത്തെ ഘട്ടം ജലചിന്തയെ മാറ്റിവയ്ക്കണം
സംഭരണ രീതി:
തണുത്തതും വായുസഞ്ചാരമുള്ളതുമായ വെയർഹൗസിൽ സൂക്ഷിക്കുക. സ്പാർക്കുകളിൽ നിന്നും ചൂട് ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നും അകന്നുനിൽക്കുക. ഓക്സിഡന്റുകൾ, ആസിഡുകൾ, ഹാലോജൻസ് മുതലായവയിൽ നിന്ന് ഇത് പ്രത്യേകം സൂക്ഷിക്കണം. സ്ഫോടന പ്രൂഫ് ലൈറ്റിംഗ്, വെന്റിലേഷൻ സൗകര്യങ്ങൾ എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്പാർക്കുകൾക്ക് സാധ്യതയുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഉപയോഗം നിരോധിക്കുക. ചോർച്ചയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ സംഭരണ ഏരിയയ്ക്ക് സജ്ജീകരിക്കണം.
പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ 25-2023