Гафнійможе утворювати сплави з іншими металами, найбільш представницьким з яких є гафнієво-танталовий сплав, такий як пентакарбід тетратанталу та гафній (Ta4HfC5), який має високу температуру плавлення.Точка плавлення пентакарбіду тетратанталу та гафнію може досягати 4215 ℃, що робить його відомою речовиною з найвищою температурою плавлення.
Гафній, з хімічним символом Hf, є металевим елементом, який належить до категорії перехідних металів.Його елементарний вигляд сріблясто-сірий і має металевий блиск.Він має твердість за Моосом 5,5, температуру плавлення 2233 ℃ і пластичний.Гафній може утворювати оксидне покриття на повітрі, і його властивості стабільні при кімнатній температурі.Порошкоподібний гафній може спонтанно спалахнути на повітрі та може реагувати з киснем і азотом при високих температурах.Гафній не реагує з водою, розведеними кислотами, такими як соляна кислота, сірчана кислота, і сильними лужними розчинами.Він розчиняється в сильних кислотах, таких як царська горілка та плавикова кислота, і має чудову корозійну стійкість.
Елементгафнійбуло відкрито в 1923 р. Гафній має низький вміст у земній корі, лише 0,00045%.Зазвичай він асоціюється з металевим цирконієм і не має окремих руд.Гафній можна знайти в більшості цирконієвих шахт, таких як берилій циркон, циркон та інші мінерали.Перші два типи руд мають високий вміст гафнію, але низькі запаси, а циркон є основним джерелом гафнію.У світовому масштабі загальні запаси гафнію становлять понад 1 млн тонн.Країни з більшими запасами в основному включають Південну Африку, Австралію, Сполучені Штати, Бразилію, Індію та інші регіони.Шахти гафнію також поширені в Гуансі та інших регіонах Китаю.
У 1925 році двоє вчених зі Швеції та Нідерландів відкрили елемент гафній і приготували металевий гафній за допомогою методу фракційної кристалізації фторованої комплексної солі та методу відновлення металевого натрію.Гафній має дві кристалічні структури та демонструє гексагональну щільну упаковку при температурах нижче 1300 ℃（ α- Коли температура перевищує 1300 ℃, він представляє собою кубічну форму з центром тіла (β- рівняння).Гафній також має шість стабільних ізотопів, а саме гафній 174, гафній 176, гафній 177, гафній 178, гафній 179 та гафній 180. У світовому масштабі Сполучені Штати та Франція є основними виробниками металевого гафнію.
До основних сполук гафнію відносятьсядіоксид гафніюе (HfO2), тетрахлорид гафнію (HfCl4), і гідроксид гафнію (H4HfO4).Діоксид гафнію і тетрахлорид гафнію можна використовувати для отримання металугафній, діоксид гафніютакож можна використовувати для приготування гафнієвих сплавів, а гідроксид гафнію можна використовувати для отримання різних сполук гафнію.Гафній може утворювати сплави з іншими металами, найбільш репрезентативним з яких є гафнієво-танталовий сплав, такий як пентакарбід тетратанталу та гафній (Ta4HfC5), який має високу температуру плавлення.Точка плавлення пентакарбіду тетратанталу та гафнію може досягати 4215 ℃, що робить його відомою речовиною з найвищою температурою плавлення.
Відповідно до «Звіту про глибокі дослідження ринку та інвестиційної стратегії в промисловості металевого гафнію на 2022-2026 рр.», опублікованого дослідницьким центром Xinsijie Industry Research Center, металевий гафній можна використовувати для виробництва ниток ламп розжарювання, катодів для рентгенівських трубок і діелектриків затворів процесорів. ;Гафнієво-вольфрамовий сплав і гафнієво-молібденовий сплав можна використовувати для виготовлення електродів високовольтної розрядної трубки, тоді як гафнієво-танталовий сплав можна використовувати для виготовлення опорних матеріалів та інструментальних сталей;карбід карбід (HfC) можна використовувати для ракетних сопел і передніх захисних шарів літаків, а борид гафнію (HfB2) можна використовувати як високотемпературний сплав;Крім того, металевий гафній має великий поперечний переріз поглинання нейтронів і також може використовуватися як контрольний матеріал і захисний пристрій для атомних реакторів.
Галузеві аналітики з Xinsijie заявили, що завдяки таким перевагам, як стійкість до окислення, стійкість до корозії, стійкість до високих температур і легкість обробки, гафній має широкий спектр подальших застосувань у металах, сплавах, сполуках та інших областях, таких як електронні матеріали, високотемпературні матеріали, матеріали з твердих сплавів і матеріали атомної енергії.Зі швидким розвитком таких галузей, як нові матеріали, електронна інформація та аерокосмічна промисловість, сфери застосування гафнію постійно розширюються, і постійно з’являються нові продукти.Майбутні перспективи розвитку є багатообіцяючими.
Час публікації: 27 вересня 2023 р