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hafnium
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Historia
El físico holandés Dirk Coster y el químico húngaro-sueco George Charles von Hevesy descubrieron Hafnium en 1923 en minerales noruegos y circenses analizando sus minerales de Zirconio Espectra de rayos X. Nombraron el nuevo elemento después del nuevo nombre latino de Copenhague (Hafnia), la ciudad donde fue descubierto.
Su historia se caracteriza por una larga búsqueda. Dimitri Mendeleev ya predijo un elemento con propiedades similares como el titanio y el zirconio en 1869. Muchos científicos lo buscaban en vano, incluyendo Urbain de George y Henry Moseley. Los malentendidos llevaron a falsos “descubrimientos” como “Céltio” en 1911, que luego demostró ser lutetio.
En los años 40, la industria nuclear estadounidense usó hafnio para las barras de control de reactores nucleares, ya que absorbe fuertemente los neutrones, a diferencia del circonio.
Uso
El campo de aplicación más grande para el hafnio es la industria aeroespacial. Allí se utilizan superalaciones, por ejemplo motores y en forma de revestimientos que contienen hafnio para componentes de alta temperatura.
Otro importante consumidor de hafnio es la energía nuclear. Debido a su alta sección de captura de neutrones y sus excelentes propiedades mecánicas, Hafnium se utiliza en barras de control de las centrales nucleares.
Hafnium también desempeña un papel en las industrias microelectrónicas y semiconductoras. En condensadores, el hafnio se utiliza como una dieléctrica de alta tinta. Puede sustituir el dióxido de silicio, que permite capas de aislamiento más finas, lo que mejora el rendimiento y la minimización de componentes semiconductores.
Los nuevos hallazgos sobre las propiedades del óxido de hafnio sugieren que estos materiales podrían desempeñar un papel clave en el desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento. Debido a la ferroelectricidad del óxido de hafnio, los datos también pueden almacenarse durante un período más largo de tiempo sin corriente. Estas aplicaciones de almacenamiento pueden allanar el camino para sistemas informáticos más grandes y más rápidos proporcionando los datos a la memoria a corto plazo mediante la transmisión continua de datos reduce el calor.
Ingresos, minería, extracción
Los principales minerales para la extracción comercial de hafnio son el zirconio y la baddeleyita, que se obtienen como subproductos en la extracción de minerales de titanio. En la naturaleza, el hafnio siempre está vinculado a compuestos de zirconio y es difícil separarse.
Debido a la fuerte similitud química del hafnio y el zirconio, la separación de los dos elementos uno del otro es muy compleja y costosa. Los métodos preferidos para separar el hafnio y el zirconio son el intercambio de iones y las técnicas de extracción de solventes.
Sin embargo, para algunos fines no es necesario la separación de los dos elementos.
Los países mineros más importantes para minerales de circonio que contienen hafnio son Australia y Sudáfrica, donde se obtienen de arenas minerales y quillas de río. Las mayores reservas están ubicadas en Australia.
La empresa minera australiana Iluka Resources es el mayor productor mundial de ores de zirconio, seguido por la empresa estadounidense Tronox y la empresa minera británica-Australiana Rio Tinto.
Framatome, subsidiaria de la compañía de electricidad francesa EDF, domina el mercado del hafnio de grado nuclear. Allegheny Technologies Incorporated es un líder de los EE.UU. fabricante de Hafnium para la industria de aviación y nuclear y produce aproximadamente hafnio de alta pureza para las cuchillas de turbina.
China National Nuclear Corporation es el mayor productor de Hafnium de China.
Chepetsky Mechanical Plant, filial del grupo Rosatom de propiedad estatal, es un importante fabricante ruso, el Hafnium para la industria nuclear y de armas doméstica el suministro.
En 2024, se estima que el volumen mundial de ventas de hafnio (Hf) es de alrededor de 80 toneladas, pero la cantidad exacta puede estimarse debido al secreto nuclear y nuclear El campo militar no es determinado con certeza.
Los avances en la industria electrónica, el aumento de la inversión en armamentos y la expansión de las centrales nucleares están aumentando la demanda de hafnio.
Subsequent
En aleaciones, el hafnio puede ser reemplazado por magnesio, cobalto, cromo, niobio y tantalio. En ciertas superalaciones, el hafnio puede ser reemplazado por zirconio.
En las varillas de control de las centrales nucleares, las aleaciones de indio de boron o cadmio-silver también pueden utilizarse en lugar de metal de hafnio.