Plata Metales raros Hafnio Hf Material de la varilla de control nuclear CAS 7440-58-6

Hafnio (Hf): Material para barras de control nuclear, aleaciones resistentes al calor y captador de vacío

Fórmula química: Hf, Número atómico: 72, Peso atómico: 178.49. Es un metal de transición plateado-gris brillante con seis isótopos estables naturales: Hf-174, 176, 177, 178, 179 y 180. Es resistente al ácido clorhídrico diluido, al ácido sulfúrico y a las soluciones alcalinas fuertes, pero se disuelve en ácido fluorhídrico y agua regia.

El hafnio metálico es de color gris plateado con brillo metálico. Tiene dos alótropos:

• α-Hf: Estructura hexagonal compacta (1750°C), con una temperatura de transformación más alta que el circonio.
• β-Hf: Existe una forma alotrópica de alta temperatura.

El hafnio tiene una alta sección transversal de absorción de neutrones, lo que lo hace adecuado para materiales de control de reactores. Dos estructuras cristalinas:

• Por debajo de 1300°C: Hexagonal compacta (α-forma)
• Por encima de 1300°C: Cúbica centrada en el cuerpo (β-forma)

Es un metal maleable que se vuelve duro y quebradizo cuando contiene impurezas. Estable en el aire, solo la superficie se oscurece cuando se calienta. Los filamentos delgados pueden encenderse con la llama de una cerilla. Las propiedades se asemejan a las del circonio. No reacciona con el agua, los ácidos diluidos o los álcalis fuertes, pero se disuelve fácilmente en agua regia y ácido fluorhídrico. Exhibe principalmente un estado de oxidación +4 en los compuestos. La aleación de Hf (Ta4HfC5) tiene el punto de fusión más alto conocido (~4215°C).

Aplicaciones

1. Para la fabricación de aleaciones resistentes al calor.
2. Para la absorción de neutrones en la industria nuclear.
3. Para la fabricación de captadores.

Serie de productos

Información de salud y seguridad

Especificaciones de embalaje

• Embalaje estándar: 50 kg/tambor, 500 kg/palet, bolsas de tonelada
• Embalaje de muestra: 500 g/bolsa, 1 kg/botella

Acerca del hafnio 
Se puede preparar mediante la reducción de magnesio del tetracloruro de hafnio o la descomposición térmica del tetracloruro de hafnio. HfCl4 y K2HfF6 también se pueden utilizar como materias primas. Se produce por electrólisis en sales fundidas de NaCl-KCl-HfCl4 (o K2HfF6), siguiendo procesos similares a la producción de circonio.

El hafnio coexiste principalmente con el circonio sin depósitos independientes. La producción actual utiliza óxido de hafnio crudo (HfO2) separado durante el procesamiento del circonio. El HfO2 se extrae utilizando métodos de resina de intercambio iónico, luego el hafnio metálico se prepara utilizando los mismos métodos que el circonio.

El hafnio es valioso por sus propiedades de emisión de electrones (por ejemplo, filamentos de lámparas incandescentes). Se utiliza como cátodos de tubos de rayos X, con aleaciones de tungsteno o molibdeno como electrodos de tubos de descarga de alto voltaje. Se utiliza comúnmente en cátodos de rayos X y en la fabricación de filamentos de tungsteno. El hafnio puro es dúctil, fácil de procesar, resistente al calor y a la corrosión, lo que lo hace importante para la industria de la energía nuclear. Con una gran sección transversal de captura de neutrones térmicos, es ideal para la absorción de neutrones. Se utiliza como barras de control y dispositivos de protección en reactores nucleares. El polvo de hafnio sirve como propulsor de cohetes. En la industria eléctrica, se utiliza para cátodos de tubos de rayos X. Las aleaciones de Hf protegen las boquillas de los cohetes y las superficies de reentrada de los vehículos. Las aleaciones Hf-Ta fabrican aceros para herramientas y materiales de resistencia. Como aditivo en aleaciones resistentes al calor, el hafnio se incorpora en aleaciones de tungsteno, molibdeno y tantalio. La alta dureza y el punto de fusión del carburo de hafnio lo hacen adecuado para aditivos de aleaciones duras. Ta4HfC5 tiene un punto de fusión de ~4215°C, el más alto conocido. En sistemas llenos de gas, el hafnio funciona como captador para eliminar el oxígeno, el nitrógeno y otros gases no deseados. En operaciones de alto riesgo, los aditivos de hafnio evitan la evaporación del fluido hidráulico debido a su fuerte anti-volatilidad, lo que lo hace ideal para fluidos hidráulicos industriales y médicos.