Cymwysiadau Amrywiaeth Hafnium Metal

Defnyddir y rhan fwyaf o'r hafniwm a gynhyrchir i weithgynhyrchu rhodenni rheoli ar gyfer adweithyddion niwclear.[28]

Codwch eich prosiectau gyda'n gwifren hafnium Premiwm: meintiau manwl o 0.8 mm i 6 mm ar gyfer perfformiad uwch.

Safonau:

Mae gan Hafnium gymwysiadau technegol cyfyngedig oherwydd ychydig o ffactorau. Yn gyntaf, mae'n debyg iawn i zirconium, elfen fwy helaeth y gellir ei defnyddio yn y rhan fwyaf o achosion. Yn ail, nid oedd hafniwm pur ar gael yn eang tan ddiwedd y 1950au pan ddaeth yn sgil-gynnyrch i angen y diwydiant niwclear am sirconiwm di-hafaniwm.

Ceisiadau:

Adweithyddion niwclear

Gall cnewyllyn nifer o isotopau hafniwm yr un amsugno niwtronau lluosog. Mae hyn yn gwneud hafnium yn ddeunydd da ar gyfer rhodenni rheoli adweithyddion niwclear. Mae ei drawstoriad cipio niwtronau (Capture Resonance Integral Io ≈ 2000 ysgubor)[59] tua 600 gwaith yn fwy na zirconiwm (elfennau eraill sy'n amsugno niwtronau da ar gyfer rhodenni rheoli yw cadmiwm a boron). Mae priodweddau mecanyddol rhagorol a phriodweddau gwrthsefyll cyrydiad eithriadol yn caniatáu ei ddefnyddio mewn amgylchedd garw o adweithyddion dŵr dan bwysedd.[28] Mae'r adweithydd ymchwil Almaeneg FRM II yn defnyddio hafnium fel amsugnwr niwtron.[60] Mae hefyd yn gyffredin mewn adweithyddion milwrol, yn enwedig mewn adweithyddion llong danfor llynges UDA, i arafu cyfraddau adweithyddion sy'n rhy uchel.[61][62] Anaml y'i ceir mewn adweithyddion sifil, ac mae craidd cyntaf Gorsaf Bŵer Atomig Shippingport (trosi adweithydd llyngesol) yn eithriad nodedig.[63]

aloion

Ffroenell roced sy'n cynnwys hafniwm ym Modiwl Lunar Apollo yn y gornel dde isaf

Defnyddir Hafnium mewn aloion â haearn, titaniwm, niobium, tantalwm, a metelau eraill. Aloi a ddefnyddir ar gyfer ffroenellau thruster roced hylif, er enghraifft, prif injan Modiwlau Lunar Apollo, yw C103 sy'n cynnwys 89% niobium, 10% hafnium, ac 1% titaniwm.[64]

Mae ychwanegiadau bach o hafnium yn cynyddu ymlyniad graddfeydd ocsid amddiffynnol ar aloion sy'n seiliedig ar nicel. Mae felly'n gwella ymwrthedd cyrydiad, yn enwedig o dan amodau tymheredd cylchol sy'n tueddu i dorri graddfeydd ocsid, trwy achosi straen thermol rhwng y deunydd swmp a'r haen ocsid.[65][66][67]

Microbroseswyr

Defnyddir cyfansoddion sy'n seiliedig ar Hafnium mewn gatiau o transistorau fel ynysyddion yn y genhedlaeth 45 nm (ac yn is) o gylchedau integredig o Intel, IBM, ac eraill.[68][69] Mae cyfansoddion sy'n seiliedig ar Hafnium ocsid yn deuelectrig uchel-k ymarferol, sy'n caniatáu lleihau'r cerrynt gollyngiad gât sy'n gwella perfformiad ar raddfeydd o'r fath.[70][71][72]

Geocemeg Isotop

In most geologic materials, zircon is the dominant host of hafnium (>10,000 ppm) ac yn aml mae'n ganolbwynt astudiaethau hafnium mewn daeareg.[77] Mae Hafnium yn cael ei amnewid yn rhwydd i'r dellt grisial zircon ac felly mae'n gallu gwrthsefyll symudedd a halogiad hafnium yn fawr. Mae gan Zircon hefyd gymhareb Lu / Hf hynod o isel, gan wneud unrhyw gywiriad ar gyfer lutetiwm cychwynnol yn fach iawn. Er y gellir defnyddio'r system Lu/Hf i gyfrifo "oedran enghreifftiol", hy yr amser y'i deilliodd o gronfa isotopig benodol megis y fantell wedi'i disbyddu, nid oes gan yr "oedran" hyn yr un arwyddocâd daearegol ag eraill. technegau geocronolegol gan fod y canlyniadau yn aml yn cynhyrchu cymysgeddau isotopig ac felly'n darparu oedran cyfartalog y deunydd y mae'n deillio ohono.

Mwyn arall yw Garnet sy'n cynnwys symiau sylweddol o hafniwm i weithredu fel geochronometer. Mae'r cymarebau Lu/Hf uchel ac amrywiol a geir mewn garnet yn ei gwneud yn ddefnyddiol ar gyfer dyddio digwyddiadau metamorffig.

Defnyddiau eraill

Oherwydd ei wrthwynebiad gwres a'i affinedd ag ocsigen a nitrogen, mae hafnium yn sborionwr da ar gyfer ocsigen a nitrogen mewn lampau gwynias a llawn nwy. Defnyddir Hafnium hefyd fel yr electrod mewn torri plasma oherwydd ei allu i daflu electronau i'r aer.[79]

Roedd cynnwys ynni uchel 178m2Hf yn bryder i raglen a ariannwyd gan DARPA yn yr Unol Daleithiau. Daeth y rhaglen hon i'r casgliad yn y pen draw bod defnyddio'r isomer niwclear 178m2Hf uchod o hafnium i adeiladu arfau cynnyrch uchel gyda mecanweithiau sbarduno pelydr-X - cymhwyso allyriadau gama ysgogedig - yn anymarferol oherwydd ei gost. Gweler hafnium dadl.

Gellir paratoi cyfansoddion hafnium metallocene o hafnium tetraclorid a rhywogaethau ligand tebyg i cyclopentadiene. Efallai mai'r hafnium metallocene symlaf yw deuclorid hafnosen. Mae metellocenau Hafnium yn rhan o gasgliad mawr o gatalyddion metallocene trosiannol Grŵp 4 [80] a ddefnyddir ledled y byd i gynhyrchu resinau polyolefin fel polyethylen a pholypropylen.

Gellir defnyddio catalydd hafnium pyridyl-amido ar gyfer polymerization iso-ddetholus o propylen y gellir ei gyfuno â polyethylen i wneud plastig wedi'i ailgylchu llawer llymach.

Mae Hafnium diselenide yn cael ei astudio mewn spintronics diolch i'w don dwysedd gwefr a'i uwchddargludedd.