Physikalische und mechanische Eigenschaften von Hafnium. Anwendungen.
Technische Eigenschaften
Hafnium (Hf) ist ein schweres Refraktärmetall mit einem spezifischen Gewicht von 13,31 g/cm³. Wertigkeit +4, +3, +1, Siedepunkt = 4603 °C, Schmelzpunkt = 2233 °C. Der Wirkungsquerschnitt für den thermischen Neutroneneinfang beträgt etwa 100 Scheffel, was 2000-mal größer ist als der von Zirkonium mit 0,2 Scheffel, weshalb Zirkonium in Atomkesseln verwendet wird.
Physikalische Eigenschaften
| Beschreibung | Wert |
|---|---|
| Atomare (molare) Masse g/mol | 178,49 |
| Oxidationsstufen | 4, 3, 1 |
| Dichte [g/cm3] | 13,31 |
| Schmelzpunkt t°C | 2233°С |
| Schmelzwärme kJ/mol | 25,1 |
| Wärmeleitfähigkeit K [W/(m-K) | 23 |
| Verdampfungswärme kJ/mol | 575 |
Verwendung
Seine Fähigkeit, Neutronen einzufangen, hat dazu geführt, dass Hafnium als Steuerstab in Kernreaktoren verwendet wird. Die W-Hf-Ta-Legierung ist die optimale Wahl als Brennstoff für nukleare Gasmotoren. Aufgrund seiner Hitzebeständigkeit und seines hohen Brechungsgrades werden HfF4 und HfO2 bei der Herstellung von Mehrschicht- und astronomischen Röntgenspiegeln, Glasfasern und Nachtsichtgeräten verwendet. Die geringe Ausbeute an Elektronen ermöglicht es, aus Hafnium Kathoden für Elektronenkanonen und effiziente thermionische Generatoren herzustellen. Die Herstellung von Elektroden zum Schweißen von kohlenstoffarmen Stählen in einer Argonatmosphäre in einer CO2-Atmosphäre, wobei sich diese Elektroden als fast viermal widerstandsfähiger als Wolframelektroden erwiesen haben.
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