Гафний
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ГАФНИЯ
Гафний (Hf) тугоплавкий металл, имеющий поверхность с ярким металлическим блеском. Элемент открыт в 1923 г. датскими химиками Г. Хевеши и Д. Кюстером и назван ими в честь столицы Дании Копенгагена—латинское название которой Гафния.
Атомная масса | 178,50 |
Плотность при 20°С, г/см3 | 13,29 |
Температура, °С: |
|
плавления | 2150-2250 |
кипения | 5400 |
Скрытая теплота плавления, кал/г | 29,1 |
Удельная теплоемкость, кал/г | 0,0352 |
Коэффициент теплопроводности при 20 °С, кал/(см·сек·град) | 0,0533 |
Удельное электросопротивление при 20°С, Ом*мм2/м | 0,0351 |
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. Гафний обладает более резко выраженными основными свойствами, чем цирконий.
Гафний имеет большое поперечное сечение захвата тепловых 1нейтронов, 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 самолетов, трубок реакторов космических ракет и т. д. Карбиды гафния можно применять в качестве компонентов сверхтвердых сплавов для режущих инструментов.
Гафний применяют также в качестве геттера в радиотехнической промышленности. Из него изготовляют нити ламп накаливания, катоды для рентгеновских трубок, а сплавы с вольфрамом и молибденом используют для газонаполненных под высоким давлением разрядных трубок. Гафний применяют в производстве специальных стекол.