1物理性質(zhì)
鉿為銀灰色的金屬,有金屬光澤;金屬鉿有兩種變體:α鉿為六方密堆積變體(1750℃),其轉(zhuǎn)變溫度比鋯高。金屬鉿在高溫下有同素異形變體存在。金屬鉿有較高的中子吸收截面,可用作反應(yīng)堆的控制材料。 [1]
晶體結(jié)構(gòu)有兩種:在1300℃以下時(shí),為六方密堆積(α-式);在1300℃以上時(shí),為體心立方(β-式)。具有塑性的金屬,當(dāng)有雜質(zhì)存在時(shí)質(zhì)變硬而脆。空氣中穩(wěn)定,灼燒時(shí)僅在表面上發(fā)暗。細(xì)絲可用火柴的火焰點(diǎn)燃。性質(zhì)似鋯。不和水、稀酸或強(qiáng)堿作用,但易溶解在王水和氫氟酸中。在化合物中主要呈+4價(jià)。鉿合金(ta4hfc5)是已知熔點(diǎn)Zui高的物質(zhì)(約4215℃)。
2化學(xué)性質(zhì)
鉿的電子構(gòu)型是( xe)4f145 d26 s2,氧化態(tài)有+2、+3、+4。
鉿的化學(xué)性質(zhì)與鋯十分相似,具有良好的抗腐蝕性能,不易受一般酸堿水溶液的侵蝕;易溶于氫氟酸而形成氟合配合物。高溫下,鉿也可以與氧、氮等氣體直接化合,形成氧化物和氮化物。
鉿在化合物中常呈+4價(jià)。主要的化合物是氧化鉿hfo2。氧化鉿有三種不同的變體:將鉿的硫酸鹽和氯氧化物持續(xù)煅燒所得的氧化鉿是單斜變體;在400℃左右加熱鉿的氫氧化物所得的氧化鉿是四方變體;若在1000℃以上煅燒,可得立方變體。另一個(gè)化合物是四氯化鉿,它是制備金屬鉿的原料,可由氯氣作用于氧化鉿和碳的混合物制取。四氯化鉿與水接觸,立即水解成十分穩(wěn)定的hfo(4h2o)2+離子。hfo2+離子存在于鉿的許多化合物中,在鹽酸酸化的四氯化鉿溶液中可結(jié)晶出針狀的水合氯氧化鉿hfocl2·8h2o晶體。
由于鉿容易發(fā)射電子而很有用處(如用作白熾燈的燈絲)。用作x射線管的陰極,鉿和鎢或鉬的合金用作高壓放電管的電極。常用作x射線的陰極和鎢絲制造工業(yè)。純鉿具有可塑性、易加工、耐高溫抗腐蝕,是原子能工業(yè)重要材料。鉿的熱中子捕獲截面大,是較理想的中子吸收體,可作原子反應(yīng)堆的控制棒和保護(hù)裝置。鉿粉可作火箭的推進(jìn)器。在電器工業(yè)上可制造x射線管的陰極。鉿的合金可作火箭噴嘴和滑翔式重返大氣層的飛行器的前沿保護(hù)層,hf-ta合金可制造工具鋼及電阻材料。在耐熱合金中鉿用作添加元素,例如鎢、鉬、鉭的合金中有的添加鉿。hfc由于硬度和熔點(diǎn)高,可作硬質(zhì)合金添加劑。4tachfc的熔點(diǎn)約為4215℃,為已知的熔點(diǎn)Zui高的化合物。鉿可作為很多充氣系統(tǒng)的吸氣劑。鉿吸氣劑可除去系統(tǒng)中存在的氧、氮等不需要?dú)怏w。鉿常作為液壓油的一種添加劑,防止在高危作業(yè)時(shí)候液壓油的揮發(fā),具有很強(qiáng)的抗揮發(fā)性,這個(gè)特性的話,所以一般用于工業(yè)液壓油。醫(yī)學(xué)液壓油。
3運(yùn)用領(lǐng)域
鉿元素也用于Zui新的intel45納米處理器。由于二氧化硅(sio2)具有易制性(manufacturability),且能減少厚度以持續(xù)改善晶體管效能,處理器廠商均采用二氧化硅做為制作柵極電介質(zhì)的材料。當(dāng)英特爾導(dǎo)入65納米制造工藝時(shí),雖已全力將二氧化硅柵極電介質(zhì)厚度降低至1.2納米,相當(dāng)于5層原子,但由于晶體管縮至原子大小的尺寸時(shí),耗電和散熱難度亦會(huì)同時(shí)增加,產(chǎn)生電流浪費(fèi)和不必要的熱能,因此若繼續(xù)采用時(shí)下材料,進(jìn)一步減少厚度,柵極電介質(zhì)的漏電情況勢(shì)將會(huì)明顯攀升,令縮小晶體管技術(shù)遭遇極限。為解決此關(guān)鍵問(wèn)題,英特爾正規(guī)劃改用較厚的高k材料(鉿元素為基礎(chǔ)的物質(zhì))作為柵極電介質(zhì),取代二氧化硅,此舉也成功使漏電量降低10倍以上。另與上一代65納米技術(shù)相較,英特爾的45納米制程令晶體管密度提升近2倍,得以增加處理器的晶體管總數(shù)或縮小處理器體積,此外,晶體管開(kāi)關(guān)動(dòng)作所需電力更低,耗電量減少近30%,內(nèi)部連接線(interconnects) 采用銅線搭配低k電介質(zhì),順利提升效能并降低耗電量,開(kāi)關(guān)動(dòng)作速度約加快 20%
"鉿板 鉿棒 鉿絲鉿靶材"的重量為按規(guī)格(kg/塊),雜質(zhì)含量是0.01(%),鉿含量≥為99.3,99.8,99.99(%),純度是99.3,99.8,99.99,密度為13.2,產(chǎn)地是寶雞,熔點(diǎn)為2506,牌號(hào)是Hf