Anwendungen für Hafnium
Metallurgie und Maschinenbau
Hafnium härtet stark aus, erhöht die Zug-, Scher- und Torsionsfestigkeit und verbessert die Vibrations- und Stoßfestigkeit Hafniumkarbid und -borid (Schmelzpunkt 3250 °C) werden in superharten Legierungen verwendet. Hafnium wird mit Seltenen Erden wie Terbium und Samarium legiert, um leistungsstarke Dauermagnete herzustellen. Hafnium-dotierte Titanlegierungen werden als Basis für Teile von Schiffsmotoren verwendet. Die Legierung von Nickel mit Hafnium härtet die Legierung und erhöht ihre Korrosionsbeständigkeit. Die Hafnium-Legierung von Tantal führt zur Bildung eines Schutzfilms aus komplexen Oxiden auf der Oberfläche, der die Beständigkeit gegen Oxidation und Temperaturschocks erhöht. Mit Legierungen aus diesen beiden Metallen wurden Gasruder und Düsen für Düsentriebwerke hergestellt.
Kernenergie.
Seine Fähigkeit, Neutronen einzufangen, hat dazu geführt, dass Hafnium in Regelstäben von Atomkesseln verwendet wird. Die Legierung Ta-W-Hf ist die beste für die Brennstoffzufuhr in Gasphasen-Kernkraftwerken. Heute gibt es eine vielversprechende Entwicklung der sogenannten Hafniumbombe.
Optik
Aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und ihres sehr hohen Brechungsgrades werden HfO2 und HfF4 in der Faseroptik, in astronomischen und mehrschichtigen Röntgenspiegeln sowie in Nachtsichtgeräten verwendet. Oxid, Borid, Karbid, Lithiumhafnat und Dysprosiumhafnat werden beim Schmelzen von Spezialglas verwendet.
Radioelektronik
Die niedrige Arbeit der Elektronenausbeute (3,53 eV) ermöglicht die Herstellung von Kathoden für leistungsstarke Radiolampen und Elektronenkanonen sowie von effektiven thermionischen Elektrogeneratoren.
Elektrische Technik
Herstellung von Elektroden zum Schweißen von kohlenstoffarmen Stählen in einerCO2-Atmosphäre. Diese Elektroden erwiesen sich als fast 4-mal widerstandsfähiger als Wolframelektroden. Es wird auch ein großer wirtschaftlicher Effekt der Verwendung von Hafnium-Tantal-Legierungen für Sauerstoff-Flammen- und Luft-Plasma-Metallschneidelektroden bemerkt werden.
Mikroelektronik
Hochdielektrika auf der Basis von HfO2 mit hoher Dielektrizitätskonstante ersetzen heute erfolgreich Siliziumoxid in Computern, wodurch eine wesentlich höhere Fülldichte in Chips erreicht werden kann. Das Dielektrikum Hafniumsilicid hat ebenfalls eine hohe Dielektrizitätskonstante. Scandium-Hafnium-Legierungen sind in der Mikroelektronik als Basis für Widerstandsschichten bekannt.
Furnizor
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