HF • Numéro de commande 72
hafnium
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Histoire
Le physicien néerlandais Dirk Coster et le chimiste hongrois-suédois George Charles von Hevesy ont découvert Hafnium en 1923 dans les minéraux norvégiens et verdoyants du Zirconium en analysant leurs Des spectres radio. Ils ont nommé le nouvel élément après le nouveau nom latin de Copenhague (Hafnia), la ville où il a été découvert.
Son histoire se caractérise par une longue recherche. Dimitri Mendeleev prédit déjà un élément avec des propriétés similaires comme le titane et le zirconium en 1869. De nombreux scientifiques le cherchaient en vain, dont l'Urbain de George et Henry Moseley. Les erreurs ont conduit à de fausses «découvertes» comme «Celtium» en 1911, qui s’est révélé plus tard être lutétium.
Dans les années 1940, l'industrie nucléaire américaine a utilisé le hafnium pour les cannes à commande de réacteurs nucléaires, car elle absorbe fortement les neutrons, contrairement au zirconium.
Utilisation
Le plus grand champ d'application pour le hafnium est l'industrie aérospatiale. Des superalloys, par exemple des moteurs et sous forme de revêtements contenant du hafnium pour les composants à haute température, y sont utilisés.
Un autre consommateur important du hafnium est l'énergie nucléaire. Grâce à sa haute section de capture de neutrons et ses excellentes propriétés mécaniques, Hafnium est utilisé dans les barres de contrôle des centrales nucléaires.
Le Hafnium joue également un rôle dans les industries microélectroniques et semi-conductrices. Dans les condensateurs, le hafnium est utilisé comme diélectrique de haute qualité. Il peut remplacer le dioxyde de silicium, qui permet d'alléger les couches d'isolation, ce qui améliore la performance et la miniaturisation des composants semi-conducteurs.
De nouvelles conclusions sur les propriétés de l'oxyde de hafnium suggèrent que ces matériaux pourraient jouer un rôle clé dans le développement de nouvelles technologies de stockage. En raison de la ferroélectricité de l'oxyde de hafnium, les données peuvent également être stockées sur une plus longue période sans courant. Ces applications de stockage peuvent ouvrir la voie à des systèmes informatiques plus grands et plus rapides en fournissant les données à la mémoire à court terme grâce à la transmission continue de données réduire la chaleur produite.
Revenu, exploitation minière, extraction
Les principaux minéraux pour l'extraction commerciale du hafnium sont le zirconium et le baddeleyite, qui sont obtenus sous-produits dans l'extraction des minéraux du titane. Dans la nature, le hafnium est toujours lié à des composés de zirconium et est difficile à séparer.
En raison de la forte similitude chimique du hafnium et du zirconium, la séparation des deux éléments entre eux est très complexe et coûteuse. Les méthodes préférées pour séparer le hafnium et le zirconium sont les techniques d'échange d'ions et d'extraction de solvants.
Toutefois, à certaines fins, la séparation des deux éléments n ' est pas nécessaire.
Les principaux pays miniers pour les minéraux de zirconium contenant du hafnium sont l ' Australie et l ' Afrique du Sud, où ils sont obtenus à partir de sables minéraux et de quilles fluviales. Les plus grandes réserves sont situées en Australie.
La société minière australienne Iluka Resources est le plus grand producteur mondial de minerais de zirconium, suivi par la société américaine Tronox et la société minière britannique-australienne Rio Tinto.
Framatome, filiale de la société EDF, domine le marché du hafnium de qualité nucléaire. Allegheny Technologies Incorporated est un des principaux États-Unis. fabricant de Hafnium pour l'industrie aéronautique et nucléaire et produit environ du hafnium à haute pureté pour les lames de turbine.
China National Nuclear Corporation est le plus grand producteur de Hafnium de Chine.
Chepetsky Mechanical Plant, filiale du groupe Rosatom, est un important fabricant russe, le Hafnium pour l'industrie nucléaire et les armes intérieures l'approvisionnement.
En 2024, le volume mondial de ventes de hafnium (Hf) est estimé à environ 80 tonnes, mais le montant exact peut être estimé en raison du secret nucléaire et nucléaire champ militaire n'est pas déterminé avec certitude.
Les développements dans l ' industrie électronique, l ' accroissement des investissements dans les armements et l ' expansion des centrales nucléaires sont une demande croissante de hafnium.
Subsequent
En alliages, le hafnium peut être remplacé par du magnésium, du cobalt, du chrome, du niobium et du tantalum. Dans certains superalloys, le hafnium peut être remplacé par du zirconium.
Dans les cannes de contrôle des centrales nucléaires, les alliages d'indium de bore ou de cadmium-silver peuvent également être utilisés au lieu de métal hafnium.