Гафнийможет образовывать сплавы с другими металлами, наиболее представительным из которых является сплав гафния и тантала, например пентакарбид тетратантала и гафния (Ta4HfC5), который имеет высокую температуру плавления.Температура плавления пентакарбида тетратантала и гафния может достигать 4215 ℃, что делает его известным в настоящее время веществом с самой высокой температурой плавления.
Гафний, с химическим символом Hf, представляет собой металлический элемент, принадлежащий к категории переходных металлов.Его первоначальный внешний вид серебристо-серый и имеет металлический блеск.Он имеет твердость по шкале Мооса 5,5, температуру плавления 2233 ℃ и является пластиком.Гафний может образовывать оксидное покрытие на воздухе, его свойства стабильны при комнатной температуре.Порошок гафния может самопроизвольно воспламеняться на воздухе, а также реагировать с кислородом и азотом при высоких температурах.Гафний не реагирует с водой, разбавленными кислотами, такими как соляная кислота, серная кислота, и сильными щелочными растворами.Он растворим в сильных кислотах, таких как царская водка и плавиковая кислота, и обладает превосходной коррозионной стойкостью.
Элементгафнийбыл открыт в 1923 году. Гафний имеет небольшое содержание в земной коре, всего 0,00045%.Обычно он связан с металлическим цирконием и не имеет отдельных руд.Гафний можно найти в большинстве циркониевых рудников, таких как бериллий, циркон, циркон и другие минералы.Первые два типа руд имеют высокое содержание гафния, но низкие запасы, а основным источником гафния является циркон.В мировом масштабе общие запасы ресурсов гафния составляют более 1 миллиона тонн.Страны с более крупными резервами в основном включают Южную Африку, Австралию, США, Бразилию, Индию и другие регионы.Гафниевые рудники также расположены в Гуанси и других регионах Китая.
В 1925 году двое ученых из Швеции и Нидерландов открыли элемент гафний и получили металлический гафний, используя метод фракционной кристаллизации фторированных комплексных солей и метод восстановления металлическим натрием.Гафний имеет две кристаллические структуры и демонстрирует плотную гексагональную упаковку при температурах ниже 1300 ℃ (α- Когда температура выше 1300 ℃, он представляет собой объемноцентрированную кубическую форму (β- уравнение).Гафний также имеет шесть стабильных изотопов, а именно гафний 174, гафний 176, гафний 177, гафний 178, гафний 179 и гафний 180. В глобальном масштабе США и Франция являются основными производителями металлического гафния.
К основным соединениям гафния относятсядиоксид гафнияе (HfO2), тетрахлорид гафния (HfCl4) и гидроксид гафния (H4HfO4).Диоксид гафния и тетрахлорид гафния можно использовать для производства металлов.гафний, диоксид гафниятакже может быть использован для получения сплавов гафния, а гидроксид гафния можно использовать для получения различных соединений гафния.Гафний может образовывать сплавы с другими металлами, наиболее представительным из которых является сплав гафния и тантала, например пентакарбид тетратантала и гафния (Ta4HfC5), который имеет высокую температуру плавления.Температура плавления пентакарбида тетратантала и гафния может достигать 4215 ℃, что делает его известным в настоящее время веществом с самой высокой температурой плавления.
Согласно «Отчету о глубоких исследованиях рынка и инвестиционной стратегии в отрасли металлического гафния на 2022–2026 годы», опубликованному Центром отраслевых исследований Синьцзе, металлический гафний может использоваться для производства нитей ламп накаливания, катодов рентгеновских трубок и диэлектриков затвора процессора. ;Сплав гафния-вольфрама и сплав гафния-молибдена можно использовать для изготовления электродов высоковольтных газоразрядных трубок, а сплав гафния-тантала можно использовать для производства резистивных материалов и инструментальных сталей;Карбид Карбид (HfC) может использоваться для сопел ракет и передних защитных слоев самолетов, а борид гафния (HfB2) может использоваться в качестве жаростойкого сплава;Кроме того, металлический гафний имеет большое сечение поглощения нейтронов и также может использоваться в качестве управляющего материала и защитного устройства для атомных реакторов.
Отраслевые аналитики из Xinsijie заявили, что благодаря своим преимуществам стойкости к окислению, коррозионной стойкости, устойчивости к высоким температурам и простоте обработки гафний имеет широкий спектр последующих применений в металлах, сплавах, соединениях и других областях, таких как электронные материалы, жаростойкие материалы, твердые сплавы и материалы для атомной энергии.С быстрым развитием таких отраслей, как производство новых материалов, электронная информация и аэрокосмическая промышленность, области применения гафния постоянно расширяются, и постоянно появляются новые продукты.Перспективы дальнейшего развития многообещающие.
Время публикации: 27 сентября 2023 г.