Немає нічого практичніше хорошої теорії. В. І. Ленін.

На зорі минулого століття Нільс Бор передбачив, що останнім рідкоземельних металом стане елемент № 72, схожий на цирконій. У 1923 Д. Багаття і Д. де Хевеши відкрили цей елемент з передбаченими Бором властивостями в скандинавських цирконах. І сьогодні джерелом отримання гафнію залишаються цирконієві руди. Ім'я гафній отримав від давньоримського назви Копенгагена — Hafnia… В ХХІ столітті щорічна світова здобич гафнію перевищує 70 тонн — пропорційна видобутку цирконію. Найбільше гафнію добувають Австралія і ПАР. Ціна гафнію 99% чистоти близько $ 780 за кілограм.

Фізичні властивості

Гафній (символ Hf) — жаростійкий сріблясто-сталевого кольору метал. Його кристалічна решітка має гексагональну структуру, щільність перевищує 13 г/см3. Температура плавлення 2150 °C. Перетин захоплення теплових нейтронів близько 100 барн, у п’ятсот разів більше, ніж у цирконію. Тому цирконій, що використовується для ядерної енергетики має бути очищений від гафнію. Природний ізотоп ¹⁷⁴ Hf α-активний, його напіврозпад — близько 2x10¹⁵ років.

Застосування

Ядерна енергетика. Здатність до захоплення нейтронів обумовлює застосування гафнію в регулюючих стрижнях Твелів, спецкерамики і скла (оксид, борид, оксокарбид, карбід, гафнат літію, гафнат диспрозій). Сплав Ta-W-Hf — найкращий для подачі палива в газофазних атомних двигунах.

Оптика. Завдяки жаростійкості і дуже високого ступеня заломлення HfO₂ і HfF₄ використовують у складі волоконної оптики, астрономічних і багатошарових рентгенівських дзеркал, а також приладів нічного бачення.

Радіоелектроніка. Низька робота виходу електронів (3,53 ев), дозволяє виробляти з Hf катоди потужних радіоламп і електронних гармат і ефективні термоемісійні електрогенератори.

Електротехніка. Поряд з жаростійкістю, мала робота виходу електрона дозволяє використовувати Hf у виробництві електродів для зварювання в аргоні, особливо для зварювання низьковуглецевої сталі в атмосфері CO₂, де такі електроди виявилися майже в 4 рази більш стійкими, ніж вольфрамові. Відзначимо також великий економічний ефект застосування сплаву гафній-тантал для електродів киснево-полум'яної і повітряно-плазмового різання металів. У сплаву Hf — 77%, Ta — 20%, W — 2%, Ag — 0,5%, Cs — 0,1%, Cr — 0,4% дев’ятиразовий ресурс роботи порівняно з чистим гафнію.

Сплави. Добавка 1% Hf до алюмінію значно зміцнює сплав, підвищує межу міцності при розтягуванні, зрушення і кручення, покращує стійкість до вібрації і ударних навантажень Гафній кардинально поліпшує сплави кобальту, так необхідних у сучасних переробних галузях. Карбід і борид гафнію (t° пл. 3250°C) використовують у складі надтвердих сплавів, в конструкції газофазних атомних котлів і у виробництві ракетних сопел, а також як зносостійке покриття. Сплав Hf₂+ Ni актуальний як виключно зносостійке композитне покриття. Сплав карбіду гафнію 20% і карбіду танталу 80% вважається самим термостійким з відомих матеріалів (t° пл. 4216 °C).

Машинобудування. Титанові сплави, леговані гафнієм, служать основою деталей суднових двигунів. Добавка гафнію до нікелю зміцнює сплав, підвищує корозійну стійкість, полегшує зварювання і ущільнює зварний шов. Присадка гафнію до тантала призводить до утворення на поверхні захисної плівки складних оксидів, які підвищують стійкість до окислення до теплосменам (тепловим ударам). На основі сплавів цих двох металів були створені матеріали для реактивних двигунів — газові рулі, сопла і т. п.

Інші області застосування. Гафнієм легують такі рідкісноземельні елементи як тербий і самарій при створенні потужних постійних магнітів. Діелектрики на основі HfO₂ з високою діелектричною проникністю сьогодні успішно замінюють оксид кремнію в комп’ютерах, дозволяючи досягти набагато більшої щільності заповнення чіпів. Діелектрик силицид гафнію також мають значну діелектричну проникність. Сплави гафнію і скандію відомі в мікроелектроніці як основа резистивних плівок.

Процентний склад

Норми вмісту контрольованих домішок, %, не більше

Перспективні області застосування

Hf-178m2 — побічний продукт ядерної енергетики (відпрацьовані поглинальні гафниевые стрижні АЕС). Цей ізотоп (період напіврозпаду 31 рік) містить надлишок енергії, яку можна вивільнити опроміненням ядра. Енергія, укладена в 1 гр. Hf-178m2, еквівалентна 50 кг тротилу. Це може використовуватися для «накачування» компактних бойових лазерів і як джерело гамма-променів, наприклад, у дефектоскопії і як ємний джерело енергії для транспорту.

Поставка

Поставляємо сертифікований гафниевый прокат. У специфікацію включено дані за відсотковим складом і механічними якостями продукції. У нас легко купити оптом будь-напівфабрикати для масштабних виробництв. Ми також співпрацюємо з роздрібними покупцями. Високий рівень сервісу і оперативність обслуговування є обличчям нашої компанії.

Купити за вигідною ціною

На сайті Evek GmbH відображена сама оперативна інформація по придбанню прокату з рідких і тугоплавких металів на сьогоднішній день. Досвідчені менеджери, які завжди на зв’язку, готові надати висококваліфіковану консультативну допомогу з будь-яких поточних питань. Реалізуємо напівфабрикати з рідкісних і кольорових за конкурентною ціною. Продукція виготовлена на найсучаснішому обладнанні і відповідає вимогам міжнародним стандартам якості. Постійним клієнтам надається система дисконтних знижок.