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2.1 氧化铪在光学镀膜领域的应用
HfO2的熔点比较高、同时铪原子的吸收截面较大,捕获中子的能力强,化学性质特别稳定,因此在原子能工业中具有非常大应用的价值。自上世纪以来,光学镀膜得到了很快的发展,HfO2在光学方面的特性已经越来越适应光学镀膜技术的要求,所以 HfO2在镀膜领域的应用也越来越***,特别是它对光有比较宽的透明波段,在光透过氧化铪薄膜时,对光的吸收少,大部分通过折射透过薄膜,因此HfO2在光学镀膜领域的应用越来越被重视。 铪主要赋存在锆英石中,当铪的含量达到一定程度时,可形成**矿物铪石(HfSiO4)。广州铪供应商
5.铪的冶炼,与锆基本相同:第一步为矿石的分解,有三种方法:锆石氯化得(Zr,Hf)Cl。锆石的碱熔。锆石与NaOH在600左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O转变为Na(Zr,Hf)O,其中的SiO变成NaSiO,用水溶除去。Na(Zr,Hf)O用HNO溶解后可作锆铪分离的原液,但因含有SiO胶体,给溶剂萃取分离造成困难。用KSiF烧结,水浸后得K(Zr,Hf)F溶液。溶液可以通过分步结晶分离锆铪;第二步为锆铪分离,可用盐酸-MIBK(甲基异丁基酮)系统和HNO-TBP(磷酸三丁酯)系统的溶剂萃取分离方法。利用高压下(高于**气压)HfCl和ZrCl熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技术早有研究,可省去二次氯化过程,降低成本。但由于(Zr,Hf)Cl和HCl的腐蚀问题,既不易找到合适的分馏柱材质,又会使ZrCl和HfCl质量降低,增加提纯费用,70年代仍停留在中间厂试验阶段;第三步为HfO的二次氯化以制得还原用粗HfCl;第四步为HfCl的提纯和加镁还原。该过程与ZrCl的提纯和还原相同,所得半成品为粗海绵铪;第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除去MgCl和回收多余的金属镁,所得成品为海绵金属铪。如还原剂不用镁而用钠。 南京铪现货铪原子的吸收截面较大,捕获中子的能力强,化学性质特别稳定。
铪的发现简介英国物理学家莫斯莱对元素的X射线研究后,确定在钡和钽之间应当有16个元素存在。这时除了61号元素和72号元素之外,其余14个元素都已经被发现,而且它们都属于***所属的镧系,也就是当时认为的稀土元素。1914年,一些人声称发现了72号元素,其中GeorgesUrbain声称他于1907年在稀土元素中发现了72号元素,并与1911年发表了他的研究结果。但是他的研究结论在经过长期的争论后被**。1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子结构的量子论。接着在1921-1922年之间又提出原子核外电子排布理论。玻尔认为根据他的理论,72号元素并不属于稀土元素,应和锆是同族元素。也就是说,72号元素不会从稀土元素矿物中出现,而应当从含锆和钛的矿石中去寻找。
透明闪烁陶瓷闪烁体是一种能有效吸收高能射线(X射线、γ射线)或者高能粒子,而发射紫外光或者可见光的功能材料,无机闪烁体分为闪烁单晶、闪烁陶瓷、闪烁玻璃。透明闪烁陶瓷兼有陶瓷固有的**度、高绝缘、耐高温、耐腐蚀等特性和玻璃材料的光学性能。和单晶相比,透明陶瓷可以根据器件应用要求较为方便地实现高浓度离子的均匀掺杂,避免由于晶体生长工艺限制所造成的掺杂浓度低、分布不均匀的状况。另外透明陶瓷的制备温度远低于单晶制备温度,对于一些高熔点的材料尤其具有实际的意义,研究表明,某些透明陶瓷的性能以及达到或者超过单晶材料,并期望在一些特殊场合逐步替代单晶光学材料。和玻璃相比,透明陶瓷具有耐高温、热导率高、硬度锆、抗热冲击性能力强,在某些场合有其独特的应用价值。 钛、锆、铪同位于元素周期表中第ⅣB族,三者的开采冶炼较难,且工业应用较晚,均属于稀有金属。
氧化铪
物理性质
氧化铪(HfO2)是白色晶体粉末。纯氧化铪以三种形式存在,一种是无定型状态,另外两种为晶体。在<400℃煅烧氢氧化铪、氧氯化铪等不稳定的化合物时,可以得到无定型氧化铪。将其氧化铪继续加热至450~480℃,开始转化为单斜晶体,继续加热至1000~1650℃发生晶格常数逐步增加的趋势,并转化为4个氧化铪分子的单体。当1700~1865℃时开始转化为四方晶系。
向氧化铪中添加少量氧化镁、氧化钙、氧化锰等氧化铪,在1500℃以上可以形成面心立方晶格的固溶体。如向氧化铪中加8% ~ 20%氧化钙,则晶格常数α相应从0.5082nm增加至0.5098nm。若添加的量达到形成CaHfO3时,则晶体结构转化为菱形晶系。 铝还原法的还原温度较高,具有较高的能耗,易形成铝-铪合金。广州铪供应商
结晶型氧化铪与碱和盐酸溶后,则容易稀酸中。广州铪供应商
1923年初,基于玻尔的原子理论、莫斯莱的X射线光谱以及弗里德里希•帕内特的化学参数理论,一些物理学家和化学家都认为72号元素与锆性质相似,因而不属于稀土元素。
根据这些推论,1923年匈牙利化学家赫维西(George Charles de Hevesy)和丹麦物理学家科斯特(Coster)对多种含锆矿石进行了X射线光谱分析,果真发现了这一元素。他们为了纪念该元素的发现所在地——丹麦的首都哥本哈根,命名它为hafnium(来源于哥本哈根的拉丁名Hafnia),元素符号定为Hf。后来赫维西制得了几毫克纯的铪的样品。 广州铪供应商
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