Kim loại hiếm Bạc Hafnium Hf Vật liệu thanh điều khiển hạt nhân CAS 7440-58-6

Hafni (Hf): Vật liệu thanh điều khiển hạt nhân, Hợp kim chịu nhiệt và Chất hút chân không

Công thức hóa học: Hf, Số nguyên tử: 72, Khối lượng nguyên tử: 178.49. Nó là một kim loại chuyển tiếp màu xám bạc sáng bóng với sáu đồng vị bền tự nhiên: Hf-174, 176, 177, 178, 179 và 180. Nó có khả năng chống lại axit clohydric loãng, axit sulfuric và dung dịch kiềm mạnh, nhưng hòa tan trong axit flohydric và nước cường toan.

Hafni kim loại có màu xám bạc với ánh kim loại. Nó có hai dạng thù hình:

• α-Hf: Cấu trúc lục giác xếp chặt (1750°C), với nhiệt độ chuyển đổi cao hơn so với zirconi.
• β-Hf: Tồn tại dạng thù hình nhiệt độ cao.

Hafni có tiết diện hấp thụ neutron cao, làm cho nó phù hợp với vật liệu điều khiển lò phản ứng. Hai cấu trúc tinh thể:

• Dưới 1300°C: Dạng lục giác xếp chặt (α-form)
• Trên 1300°C: Dạng lập phương tâm khối (β-form)

Nó là một kim loại dễ uốn trở nên cứng và giòn khi chứa tạp chất. Ổn định trong không khí, chỉ bề mặt bị sẫm màu khi đun nóng. Sợi mỏng có thể bắt lửa bằng ngọn lửa diêm. Các tính chất tương tự như zirconi. Không phản ứng với nước, axit loãng hoặc kiềm mạnh, nhưng dễ dàng hòa tan trong nước cường toan và axit flohydric. Chủ yếu thể hiện trạng thái oxy hóa +4 trong các hợp chất. Hợp kim Hf (Ta4HfC5) có điểm nóng chảy cao nhất đã biết (~4215°C).

Ứng dụng

1. Để sản xuất hợp kim chịu nhiệt.
2. Để hấp thụ neutron trong ngành công nghiệp hạt nhân.
3. Để sản xuất chất hút.

Dòng sản phẩm

Thông tin về sức khỏe và an toàn

Thông số kỹ thuật đóng gói

• Đóng gói tiêu chuẩn: 50 kg/thùng, 500 kg/pallet, túi tấn
• Đóng gói mẫu: 500 g/túi, 1 kg/chai

Về Hafni 
Nó có thể được điều chế bằng cách khử magie của hafni tetraclorua hoặc phân hủy nhiệt của hafni tetraclorua. HfCl4 và K2HfF6 cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô. Nó được sản xuất bằng điện phân trong muối nóng chảy NaCl-KCl-HfCl4 (hoặc K2HfF6), theo các quy trình tương tự như sản xuất zirconi.

Hafni chủ yếu tồn tại cùng với zirconi mà không có các mỏ độc lập. Sản xuất hiện tại sử dụng oxit hafni thô (HfO2) được tách ra trong quá trình xử lý zirconi. HfO2 được chiết xuất bằng phương pháp nhựa trao đổi ion, sau đó hafni kim loại được điều chế bằng các phương pháp tương tự như zirconi.

Hafni có giá trị vì các đặc tính phát xạ electron của nó (ví dụ: sợi đốt đèn sợi đốt). Được sử dụng làm catốt ống X-quang, với hợp kim vonfram hoặc molypden làm điện cực ống phóng điện cao áp. Thường được sử dụng trong catốt tia X và sản xuất dây tóc vonfram. Hafni tinh khiết có tính dễ uốn, dễ gia công, chịu nhiệt và chống ăn mòn, làm cho nó quan trọng đối với ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân. Với tiết diện bắt neutron nhiệt lớn, nó lý tưởng để hấp thụ neutron. Được sử dụng làm thanh điều khiển và thiết bị bảo vệ trong lò phản ứng hạt nhân. Bột hafni dùng làm chất đẩy tên lửa. Trong ngành công nghiệp điện, được sử dụng cho catốt ống X-quang. Hợp kim Hf bảo vệ vòi phun tên lửa và bề mặt phương tiện tái nhập. Hợp kim Hf-Ta sản xuất thép công cụ và vật liệu điện trở. Là chất phụ gia trong hợp kim chịu nhiệt, hafni được kết hợp vào hợp kim vonfram, molypden và tantali. Độ cứng và điểm nóng chảy cao của hafni cacbua làm cho nó phù hợp với chất phụ gia hợp kim cứng. Ta4HfC5 có điểm nóng chảy ~4215°C - cao nhất đã biết. Trong các hệ thống chứa đầy khí, hafni hoạt động như một chất hút để loại bỏ oxy, nitơ và các loại khí không mong muốn khác. Trong các hoạt động có rủi ro cao, chất phụ gia hafni ngăn chặn sự bay hơi của chất lỏng thủy lực do khả năng chống bay hơi mạnh của nó, làm cho nó lý tưởng cho chất lỏng thủy lực công nghiệp và y tế.