Гафний, его свойства и сплавы

      Гафний. Химический элемент, символ Hf (лат. Hafnium, от древнего названия Копенгагена — Hafnia). Имеет порядковый номер 72, атомная масса 178, 49, плотность 13, 29 г/см3, температуру плавления 2150°С, температуру кипения 5400°С.

      Гафний — типичный рассеянный элемент. Он не образует собственных минералов и в природе сопутствует цирконию.

      Гафний — серебристо-белый металл. Чистый гафний обладает высокой пластичностью, однако пластичность его резко снижается под влиянием примесей, особенно газов. По своим химическим свойствам гафний очень сходен с цирконием, который является его самым близким аналогом. Стойкость гафния по отношению к растворам кислот и щелочей приближается к стойкости циркония, но он более стоек, чем цирконий, в перегретой воде и водяном паре, в расплавленных щелочных металлах и на воздухе. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах с азотом и углеродом, образуя тугоплавкие HfN и HfC. Растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислоте. Водные растворы солей гафния легко гидролизуются. Гафний обладает более резко выраженными основными свойствами, чем цирконий. В соединениях проявляет степень окисления +4. Металлический гафний на воздухе покрывается плёнкой оксида HfO2.

      Гафний имеет большое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов, что в сочетании с высокой температурой  плавления и коррозионной стойкостью позволяет применять его в качестве замедлителя в регулирующих устройствах ядерных реакторов. Он является долгоживущим поглотителем и имеет значительное резонансное поглощение в надтепловой области. Важнейшая область применения гафния — использование в качестве компонента сверхпрочных сплавов для космических аппаратов и других отраслей техники.

      Окись, карбид, борид и силицид гафния занимают одно из первых мест среди тугоплавких соединений. Композиции, содержащие такие тугоплавкие соединения, можно применять для защитных покрытий и жаропрочных и сверхжаропрочных сплавов, используемых  для   изготовления деталей сверхскоростных самолётов, трубок реакторов космических ракет и т. д. Карбиды гафния можно применять в качестве компонентов сверхтвёрдых сплавов для режущих инструментов.

      Гафний применяют также в качестве геттера в радиотехнической промышленности. Из него изготовляют нити ламп накаливания, катоды для рентгеновских трубок, жаростойкие железные и никелевые сплавы, а сплавы с вольфрамом и молибденом используют для газонаполненных под высоким давлением разрядных трубок. Гафний применяют в производстве специальных стекол.

    Основные физические и механические свойства гафния:

 

Атомная масса ……………………………………………………178, 50

Плотность, г/см3 ……………..……………………………………13, 29

Температура, °С:

                   плавления ……………………………………………2150-2250

                   кипения ……………………………………………… 5400

Удельное электросопротивление при 25°С, мком . см .. ..35, 1

Теплопроводность при 50°С, кал/ (см . сек . град)………...0, 0533

Теплоёмкость при 20°С, кал/(г . град)………………………..0, 0352

Скрытая теплота плавления, кал/г …………………………..29, 1

КОНЕЦ

© П.М.В., 2006-2015