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.