Hafnium
Materialegenskaper:
Hafnium är ett silvergrått metalliskt grundämne med den kemiska beteckningen Hf. Hafnium används i bland annat radiorör och glödlampor. Det återfinns i olika zirkoniummineral. Namnet kommer av Hafnia, som är det latinska namnet för Köpenhamn.
Densitet (nära rt ) 13,31 g / cm 3
när vätska (vid mp ) 12 g / cm 3
Användning
Hafnium absorberar neutroner bra och används ibland i kärnkraftverk för att absorbera neutroner. Det kan också användas i legeringar med bland annat järn och titan.
En hafnium-baserad legering är en kandidat för High-K-isoleringen som kommer att användas i framtida generationers processorer. Intel och IBM har forskat inom området och har funnit att hafnium-baserade material är bättre isolatorer än kiseldioxid, vilket gör att man kan producera chip som är snabbare, mindre och mer energisnåla. Intel har nu börjat tillverka 45-nanometersprocessorer med hafnium.
Framställning
De tunga mineralsandmalmavsättningarna av titanmalmen ilmenit och rutil ger det mesta av det minskade zirkoniumet, och därför också det mesta av hafniumet. Hur tillverkar man med materialet? De kemiska egenskaperna hos hafnium och zirkonium är nästan identiska, vilket gör att de två är svåra att separera. [16] De metoder som användes först - fraktionerad kristallisation av ammoniumfluoridsalter [17] eller fraktionerad destillation av kloriden [18] - har inte visat sig lämpliga för produktion i industriell skala. Efter att zirkonium valts som material för kärnreaktorprogram i 1940-talet, måste en separationsmetod utvecklas. Vätske-flytande extraktionsprocesser med ett stort antal lösningsmedel utvecklades och används fortfarande för framställning av hafnium.
Historia
Grundämnet upptäcktes i köpenhamn 1923 av Dirk Coster och George de Hevesy sedan Niels Bohr med utgångspunkt från sin atomteori 1922 hade förutsagt dess existens. Hafnium separerades från zirkonium genom upprepad omkristallisation av de dubbla ammonium- eller kaliums fluorider från Valdemar Thal Jantzen och von Hevesey. Anton Eduard van Arkel och Jan Hendrik de Boer var de första som förberedde metallisk hafnium genom att förse hafniumtetraiodidånga över en uppvärmd volframfilament 1924. Denna process för differentialrening av zirkonium och hafnium finns fortfarande i använd idag.
Pris
Priset för rent hafnium ligger runt 8000 kr/kg.