أداء الهافنيوم وتطبيقه

الهافنيوم، الرمز الكيميائي Hf، والرقم الذري 72، ودرجة الانصهار 2233 ℃، هو معدن نادر ذو درجة انصهار عالية. يشكل معدن الهافنيوم المعدني طبقة من طبقة أكسيد في الهواء، مع مقاومة قوية للتآكل وخصائص كيميائية مستقرة. مسحوق الهافنيوم المعدني نشط للغاية وقابل للاشتعال في الهواء.

الهفنيوم والزركونيوم متكافلان. لا يوجد معدن هافنيوم واحد موجود في الطبيعة. تحتوي معادن الزركونيوم عادةً على 1٪ -2٪ هافنيوم. ويحتوي بعضها على 5% من الهافنيوم. إن تقنية تحضير الهافنيوم معقدة للغاية. يُعد الهافنيوم معدن نادر حقًا. ويوجد الهافنيوم بشكل رئيسي في أستراليا وجنوب أفريقيا والولايات المتحدة والبرازيل والهند وبلدان أخرى. استخدم رمل الزركونيوم كمادة خام، بعد الاستخلاص والفصل، ويكون لدينا أكسيد الهافنيوم. وبعد ذلك، وبعد المعالجة بالكلور والتنقية واختزال رابع كلوريد الهفنيوم، نحصل في النهاية على إسفنج الهافنيوم الإسفنجي. ومع ذلك، لا يتمتع إسفنج الهافنيوم الإسفنجي باللدونة، ويحتاج إلى معالجته باليود وصهره في سبيكة هافنيوم. بعد المزيد من التشكيل، والسفع الرملي، والتخليل، والدرفلة على البارد، يتم تشكيل الشريط، والقضيب وغيرها من المواد. وعن طريق الصهر مع معادن أخرى، يتم تشكيل سبائك الهافنيوم المختلفة.

نظرًا لأدائه النووي الجيد، يستخدم معدن الهافنيوم على نطاق واسع في صناعة الطاقة الذرية. ويتمتع بأداء جيد في اللحام وأداء معالجة وأداء مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل. وكونه ممتصاً للنيوترونات، يمكنه التقاط مساحة كبيرة من النيوترونات الحرارية ويمكن استخدامه لإنتاج قضبان التحكم في التفاعل النووي وأجهزة الحماية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الهافنيوم عرضة لإطلاق الإلكترونات. ويمكن استخدامه ككاثود في أنبوب الأشعة السينية وهو مادة إلكترونية شائعة في صناعة التصنيع الكهروضوئي. ويُعد الهافنيوم مادة سبيكة جيدة، مع ليونة قوية وقدرة مضادة للأكسدة ومقاومة درجات الحرارة العالية. يشيع استخدام سبيكة النيوبيوم-الهفنيوم التي تحتوي على حوالي 10% من الهافنيوم في صناعة الطيران. تتميز سبائك التنتالوم-التنغستن التي تحتوي على حوالي 2% من الهافنيوم بقوة زحف عالية ويمكن استخدامها كمادة طبقة واقية للمركبات الفضائية.

قراءة ذات صلة: 4 استخدامات الهافنيوم | تطبيقات سبائك الهافنيوم والهافنيوم