Hafnium Marke

Es gibt nichts praktische gute Theorie. W. I. Lenin.

In den Anfängen des letzten Jahrhunderts Niels Bohr sagte Voraus, dass der Letzte Seltenerdmetallen Metall wird das Element Nr. 72, ähnlich dem Zirkonium. Im Jahr 1923 von D. Coster und D. de Хевеши entdeckten dieses Element mit vorhergesagten Eigenschaften Bor in den skandinavischen цирконах. Und heute Quelle für Hafnium bleiben Zirkonium-Erz. Der name Hafnium erhielt vom römischen Namen der Stadt Kopenhagen — Hafnia… IM EINUNDZWANZIGSTEN Jahrhundert weltjahresproduktion Hafnium beträgt 70 Tonnen — proportional zur Gewinnung von Zirkonium. Die meisten Hafnium abgebaut, Australien und Südafrika. Preis Hafnium 99% Reinheit ungefähr $ 780 pro Kilogramm.

Physikalische Eigenschaften

Hafnium (Symbol Hf) — hitzebeständiger Silber-Farbe Stahl Metall. Sein Kristallgitter hat eine hexagonale Struktur, die Dichte von mehr als 13 G/cm3. Schmelzpunkt 2150 °C. Querschnitt der Erfassung der thermischen Neutronen etwa 100 barn, in fünfhundert mal mehr, als bei Zirkonium. Deshalb Zirkonium, verwendet für die Kernenergie muss gereinigt werden von Hafnium. Natürliches Isotop ¹⁷⁴ Hf α-aktiv, seine полураспад — ungefähr 2x10¹⁵ Jahre.

Anwendung

Die Atomkraft. Die Fähigkeit zur Eroberung Neutronen bewirkt, dass die Anwendung des hafniums in den Anschlüssen zur Regelung der Brennelemente, спецкерамики und Glas (OXID, борид, оксокарбид, Karbid, гафнат Lithium, гафнат Dysprosium). Legierung Ta-W-Hf — das beste zum zuführen von Kraftstoff in газофазных atomaren Motoren.

Optik. Dank der Temperaturbeständigkeit und den sehr hohen Grad der Brechung HfO₂ und HfF₄ verwendet in der Zusammensetzung der Faseroptik, astronomischen und Multilayer x-ray Mirrors, sowie Nachtsichtgeräte.

Die Funkelektronik. Niedriger ist die Austrittsarbeit der Elektronen (3,53 EV), ermöglicht die Herstellung von Hf Kathoden leistungsstarke Vakuum-Röhren und elektronischen Kanonen und effektive thermionische Generatoren.

Elektrotechnik. Zusammen mit einer Hitzebeständigkeit, kleiner die Austrittsarbeit des Elektrons ermöglicht die Verwendung von Hf bei der Herstellung von Elektroden für das Schweißen in Argon, insbesondere für das Schweißen von kohlenstoffarmen Stahl in der Atmosphäre CO₂, wo diese Elektroden waren fast 4-mal resistenter als Wolfram. Beachten Sie auch große wirtschaftliche Auswirkungen der Anwendung der Legierung Hafnium-Tantal-Elektroden für Sauerstoff-Flammen-und Luftplasma-Metallen. Bei der Legierung Hf — 77% Ta — 20%, W — 2%, Ag — 0,5%, Cs — 0,1%, Cr 0,4% neunfache Lebensdauer im Vergleich zu reinem гафнием.

Legierungen. Zusatz 1% Hf an Aluminium deutlich stärkt-Legierung, verbessert die Zugfestigkeit, Scherfestigkeit und Torsion, verbessert die Beständigkeit gegen Vibrationen und Stoßbelastungen Hafnium grundsätzlich stärkt die Kobalt-Legierungen, die in modernen verarbeitenden Industrie. Karbid und борид Hafnium (t° pl 3250°C) in der Zusammensetzung verwendet superharten Legierungen, im Entwurf газофазных atomaren Kessel und in der Herstellung von Raketen-Düsen und auch als haltbares Spritzen. Legierung HfB₂+ Ni relevant wie außergewöhnlich haltbares Komposit-Beschichtung. Legierung Hafnium-Carbid 20% und Tantal-Karbid-80% gilt als die temperierten aus bekannten Materialien (t° pl 4216 °C).

Maschinenbau. Titanlegierungen, legierten гафнием, sind die Basis für Teile von Schiffsmotoren. Zusatz Hafnium zum Nickel stärkt Legierung, verbessert die Korrosionsbeständigkeit, erleichtert das Schweißen und dichtet Schweißnaht. Additiv Hafnium zu Tantal bei führt zur Bildung auf der Oberfläche der Schutzfolie von komplexen Oxiden, die die Oxidationsbeständigkeit zu теплосменам (thermische Stöße). Auf Basis Legierungen dieser beiden Metalle wurden Materialien für Triebwerke — Gas-Ruder, Düsen usw.

Andere Einsatzgebiete. Гафнием легируют solche Seltenerdmetalle wie Terbium und Samarium bei der Schaffung von leistungsstarken Permanentmagneten. Dielektrika auf der Basis von HfO₂ mit hoher Dielektrizitätskonstante heute erfolgreich ersetzen OXID Silizium in Computern, so dass Sie erreichen viel größere Dichte Chips füllen. Nichtleiter силицид Hafnium haben auch große Dielektrizitätskonstante. Legierungen Hafnium und Scandium bekannt in der Mikroelektronik als Basis Resistive Folien.

Die prozentuale Zusammensetzung

Norm Inhalt gesteuert durch Verunreinigungen, %, nicht mehr

Vielversprechende Einsatzgebiete

Hf-178m2 ist ein Nebenprodukt der Kernenergie (durchgearbeiteten поглотительные гафниевые Stäbe im KKW). Dieses Isotop (Halbwertszeit 31) enthält einen überschuss an Energie, die man freisetzen Bestrahlung des Kernels. Energie, eingehüllt in 1 gr. Hf-178m2, entspricht 50 kg TNT. Es kann verwendet werden, um «Pumpen» kompakten Martial Lasern und als eine einstellbare Quelle von Gamma-Strahlen, Z. B. in der Fehlererkennung und-wie der leistungsfähige Energiequelle für den Transport.

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