डाउनस्ट्रीम ऍप्लिकेशन्सच्या विस्तृत श्रेणीसह मेटल हॅफनियमचे मर्यादित जागतिक साठे

हॅफनियमइतर धातूंसह मिश्रधातू तयार करू शकतात, ज्याचा सर्वात जास्त प्रतिनिधी हाफनियम टँटॅलम मिश्र धातु आहे, जसे की पेंटाकार्बाइड टेट्राटेंटलम आणि हॅफनियम (Ta4HfC5), ज्याचा वितळण्याचा बिंदू उच्च आहे. पेंटाकार्बाइड टेट्राटेंटलम आणि हॅफनियमचा वितळण्याचा बिंदू 4215 ℃ पर्यंत पोहोचू शकतो, ज्यामुळे तो सर्वाधिक वितळणारा बिंदू असलेला सध्या ज्ञात पदार्थ बनतो.

हॅफनियम, रासायनिक चिन्ह Hf सह, एक धातू घटक आहे जो संक्रमण धातू श्रेणीशी संबंधित आहे. त्याचे मूलभूत स्वरूप चांदीचे राखाडी आहे आणि त्यात धातूची चमक आहे. त्याची मोहस कडकपणा 5.5, वितळण्याचा बिंदू 2233 ℃ आणि प्लास्टिक आहे. हॅफनियम हवेत ऑक्साईड लेप तयार करू शकतो आणि त्याचे गुणधर्म खोलीच्या तपमानावर स्थिर असतात. पावडर केलेले हॅफनियम हवेत उत्स्फूर्तपणे प्रज्वलित होऊ शकते आणि उच्च तापमानात ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनसह प्रतिक्रिया देऊ शकते. हाफनियम पाण्यावर प्रतिक्रिया देत नाही, हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि मजबूत क्षारीय द्रावण यांसारखी ऍसिड पातळ करते. हे एक्वा रेजीया आणि हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड सारख्या मजबूत ऍसिडमध्ये विरघळते आणि उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधक असते.

घटकहॅफनियम1923 मध्ये शोधला गेला. पृथ्वीच्या कवचामध्ये हॅफनियमचे प्रमाण कमी आहे, फक्त 0.00045%. हे सामान्यत: धातूच्या झिरकोनियमशी संबंधित असते आणि त्यात वेगळे धातू नसतात. हॅफनियम बहुतेक झिरकोनियम खाणींमध्ये आढळू शकते, जसे की बेरिलियम झिरकॉन, झिरकॉन आणि इतर खनिजे. पहिल्या दोन प्रकारच्या अयस्कांमध्ये हेफनियमचे प्रमाण जास्त असते परंतु साठा कमी असतो आणि झिर्कॉन हा हाफनियमचा मुख्य स्त्रोत आहे. जागतिक स्तरावर, हॅफनियम संसाधनांचा एकूण साठा 1 दशलक्ष टनांपेक्षा जास्त आहे. मोठा साठा असलेल्या देशांमध्ये प्रामुख्याने दक्षिण आफ्रिका, ऑस्ट्रेलिया, युनायटेड स्टेट्स, ब्राझील, भारत आणि इतर प्रदेशांचा समावेश होतो. गुआंगशी आणि चीनच्या इतर प्रदेशातही हॅफनियमच्या खाणींचे वितरण केले जाते.

1925 मध्ये, स्वीडन आणि नेदरलँडच्या दोन शास्त्रज्ञांनी हाफनियम हे मूलद्रव्य शोधून काढले आणि फ्लोरिनेटेड कॉम्प्लेक्स सॉल्ट फ्रॅक्शनल क्रिस्टलायझेशन पद्धत आणि धातू सोडियम कमी करण्याच्या पद्धतीचा वापर करून धातूचे हॅफनियम तयार केले. हॅफनियममध्ये दोन क्रिस्टल स्ट्रक्चर्स आहेत आणि 1300 ℃ (α- तापमान 1300 ℃ पेक्षा कमी असताना षटकोनी दाट पॅकिंग प्रदर्शित करते) ते शरीर केंद्रित घन आकार (β- समीकरण) म्हणून प्रस्तुत करते. Hafnium मध्ये सहा स्थिर समस्थानिक आहेत, म्हणजे hafnium 174, hafnium 176, hafnium 177, hafnium 178, hafnium 179, and hafnium 180. जागतिक स्तरावर, युनायटेड स्टेट्स आणि फ्रान्स हे धातूच्या हॅफनियमचे मुख्य उत्पादक आहेत.

हॅफनियमच्या मुख्य संयुगे समाविष्ट आहेतहॅफनियम डायऑक्सिडe (HfO2), हॅफनियम टेट्राक्लोराईड (HfCl4), आणि हॅफनियम हायड्रॉक्साइड (H4HfO4). धातू तयार करण्यासाठी हॅफनियम डायऑक्साइड आणि हॅफनियम टेट्राक्लोराईडचा वापर केला जाऊ शकतोहॅफनियम, हॅफनियम डायऑक्साइडहॅफनियम मिश्रधातू तयार करण्यासाठी देखील वापरला जाऊ शकतो आणि हॅफनियम हायड्रॉक्साइडचा वापर विविध हॅफनियम संयुगे तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हाफनिअम इतर धातूंसोबत मिश्रधातू बनवू शकतो, ज्यातील सर्वात जास्त प्रतिनिधी हाफनियम टँटॅलम मिश्रधातू आहे, जसे की पेंटाकार्बाइड टेट्राटेंटलम आणि हॅफनियम (Ta4HfC5), ज्याचा वितळण्याचा बिंदू उच्च आहे. पेंटाकार्बाइड टेट्राटेंटलम आणि हॅफनियमचा वितळण्याचा बिंदू 4215 ℃ पर्यंत पोहोचू शकतो, ज्यामुळे तो सर्वाधिक वितळणारा बिंदू असलेला सध्या ज्ञात पदार्थ बनतो.

Xinsijie इंडस्ट्री रिसर्च सेंटरने जारी केलेल्या "2022-2026 डीप मार्केट रिसर्च अँड इन्व्हेस्टमेंट स्ट्रॅटेजी सजेशन्स रिपोर्ट ऑन द मेटल हॅफनियम इंडस्ट्री" नुसार, मेटल हॅफनियमचा वापर इन्कॅन्डेन्सेंट लॅम्प फिलामेंट्स, एक्स-रे ट्यूब कॅथोड्स आणि प्रोसेसर गेट डायलेक्ट्रिक्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. ; हाय-व्होल्टेज डिस्चार्ज ट्यूब इलेक्ट्रोड्स तयार करण्यासाठी हॅफनियम टंगस्टन मिश्रधातू आणि हॅफनियम मॉलिब्डेनम मिश्रधातूचा वापर केला जाऊ शकतो, तर हॅफनियम टँटलम मिश्र धातुचा वापर प्रतिरोधक सामग्री आणि टूल स्टील्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो; कार्बाइड कार्बाइड (HfC) रॉकेट नोझल्स आणि एअरक्राफ्ट फॉरवर्ड प्रोटेक्टीव्ह लेयर्ससाठी वापरले जाऊ शकते, तर हॅफनियम बोराइड (HfB2) उच्च-तापमान मिश्र धातु म्हणून वापरले जाऊ शकते; याव्यतिरिक्त, मेटल हॅफनियममध्ये एक मोठा न्यूट्रॉन शोषण क्रॉस-सेक्शन आहे आणि अणुभट्टीसाठी नियंत्रण सामग्री आणि संरक्षणात्मक साधन म्हणून देखील वापरला जाऊ शकतो.

Xinsijie मधील उद्योग विश्लेषकांनी सांगितले की ऑक्सिडेशन प्रतिरोध, गंज प्रतिकार, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि प्रक्रिया सुलभतेच्या फायद्यांमुळे, धातू, मिश्र धातु, संयुगे आणि इलेक्ट्रॉनिक सामग्री यांसारख्या इतर क्षेत्रांमध्ये हाफनियममध्ये डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोगांची विस्तृत श्रेणी आहे. उच्च-तापमान प्रतिरोधक साहित्य, कठोर मिश्र धातु सामग्री आणि अणुऊर्जा सामग्री. नवीन साहित्य, इलेक्ट्रॉनिक माहिती आणि एरोस्पेस यांसारख्या उद्योगांच्या जलद विकासासह, हॅफनियमचे अनुप्रयोग क्षेत्र सतत विस्तारत आहेत आणि नवीन उत्पादने सतत उदयास येत आहेत. भविष्यातील विकासाची शक्यता आशादायक आहे.