Productes
-
Tetraclorur d'hafni
Tetraclorur d'hafni (HfCl₄)és un compost inorgànic d'alt valor àmpliament utilitzat com a precursor en la síntesi de ceràmiques avançades d'alta temperatura, materials de fòsfor per a díodes emissors de llum (LED) d'alta potència i catalitzadors heterogenis. En particular, presenta una acidesa de Lewis excepcional, cosa que el fa altament eficaç en la polimerització d'olefines i diverses transformacions orgàniques. Impulsada per l'expansió de les aplicacions en la fabricació de semiconductors, l'enginyeria aeroespacial i els materials electrònics de nova generació, la demanda global de HfCl₄ ha demostrat un creixement sostingut. Tanmateix, la seva producció a escala industrial continua sent tècnicament exigent, cosa que requereix un control de processos estricte, matèries primeres d'ultra alta puresa i el compliment de les rigoroses normatives mediambientals, de salut i seguretat (EHS). Donat el seu paper fonamental en la capacitació de materials funcionals d'alt rendiment i catalitzadors especialitzats, el HfCl₄ és cada cop més reconegut com una matèria primera estratègica per a la ciència de materials avançats i la síntesi química fina.
Hafni, 72Hf Aspecte Gris acer Nombre atòmic (Z) 72 Fase a la STP Sòlid Punt de fusió 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) Punt d'ebullició 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) Densitat (a 20 ℃) 13,281 g/cm³3 Quan és líquid (a pf) 12 g/cm³3 Calor de fusió 27,2 kJ/mol Calor de vaporització 648 kJ/mol Capacitat calorífica molar 25,73 J/(mol·K) capacitat calorífica específica 144,154 J/(kg·K) Estàndard empresarial de tetraclorur d'hafni de grau de puresa 5N
Símbol Li 7 (ppb) Sigues 9 (ppb) Na 23 (ppb) Mg 24 (ppb) Al 27 (ppb) K 39 (ppb) Ca 40 (ppb) V 51 (ppb) Cr 52 (ppb) Mn 55 (ppb) Fe 56 (ppb) Co 59 (ppb) Ni 60 (ppb) Cu 63 (ppb) Zn 66 (ppb) Ga 69 (ppb) Ge 74 (ppb) Sr 87 (ppb) UMHT5N 0,371 2.056 17.575 6.786 87.888 31.963 66.976 0,000 74.184 34.945 1413.776 21.639 216.953 2.194 20.241 12.567 8.769 3846.227 Zr 90 (ppb) Nb 93 (ppb) Mo98 (ppb) Pd106 (ppb) Ag 107 (ppb) Com a 108 (ppb) Cd 111 (ppb) En 115 (ppb) Sn 118 (ppb) Sb 121 (ppb) Ti131 (ppb) Ba 138 (ppb) W 184 (ppb) Au -2197 (ppb) Hg 202 (ppb) Tl 205 (ppb) Pb 208 (ppb) Bi 209 (ppb) 41997.655 8.489 181.362 270.662 40.536 49.165 5.442 0,127 26.237 1.959 72.198 0,776 121.391 1707.062 68.734 0,926 14.582 36.176 Comentari: Els paràmetres anteriors van ser detectats per ICP-MS.
El tetraclorur d'hafni (HfCl₄) és un sòlid cristal·lí incolor amb un pes molecular de 320,30 g/mol i número de registre CAS 13499-05-3. Es fon a 320 °C i experimenta sublimació a aproximadament 317 °C a pressió ambient. El compost és extremadament higroscòpic i reacciona exotèrmicament i vigorosament amb la humitat, cosa que requereix l'emmagatzematge en condicions atmosfèriques anhidres i inertes (per exemple, argó o nitrogen) en recipients hermèticament tancats. A causa de la seva forta corrosivitat, el contacte directe amb la pell o els ulls pot provocar cremades químiques greus. Com a substància perillosa corrosiva de classe 8 (UN2509), la manipulació requereix un equip de protecció individual (EPI) adequat, incloent-hi guants resistents a productes químics, ulleres i protecció respiratòria on sigui possible la generació de pols.
Per a què s'utilitza el tetraclorur d'hafni?
Tetraclorur d'hafni (HfCl₄)és un compost inorgànic versàtil que, gràcies a les seves propietats químiques úniques, troba àmplies aplicacions en nombrosos camps d'alta tecnologia:
- Semiconductors i materials electrònics: Serveix com a precursor clau per a la preparació de materials d'alta constant dielèctrica (com el diòxid d'hafni), utilitzats en capes aïllants de portes de transistors per millorar significativament el rendiment dels xips. També s'utilitza àmpliament en processos de deposició química de vapor (CVD) per dipositar pel·lícules primes de hafni metàl·lic o compostos d'hafni, aplicades en transistors d'alt rendiment, dispositius de memòria, etc.
- Ceràmica d'ultraalta temperatura i aeroespacial: s'utilitza en la fabricació de materials ceràmics d'ultraalta temperatura, que presenten una excel·lent resistència a altes temperatures, resistència al desgast i resistència a la corrosió. Aquestes ceràmiques són adequades per a entorns extrems com ara seccions calentes de motors d'avions i broquets de coets. A més, es poden utilitzar en materials d'embalatge de LED d'alta potència per millorar la dissipació de calor i la vida útil dels dispositius.
- Catàlisi i síntesi orgànica: Com a catalitzador eficient d'àcid de Lewis, promou reaccions com la polimerització d'olefines (per exemple, com a precursor dels catalitzadors de Ziegler-Natta), l'esterificació d'alcohols i àcids, l'acilació i les cicloaddicions 1,3-dipolars, millorant les velocitats de reacció i la selectivitat. També s'utilitza en la síntesi química fina de fragàncies i productes farmacèutics.
- Indústria nuclear: Aprofitant la seva bona estabilitat tèrmica i química, s'aplica en sistemes de refrigeració de reactors nuclears i com a materials de recobriment per a combustibles nuclears, millorant la resistència a la corrosió i l'estabilitat tèrmica.
- Sector energètic: S'utilitza com a matèria primera per sintetitzar materials electrolítics sòlids com el fosfat de liti i hafni per desenvolupar bateries de liti d'alta conductivitat iònica. També serveix com a precursor de materials de càtode d'alta capacitat en bateries de liti i ions de sodi.
- Separació de zirconi-hafni: Aprofitant la diferència de volatilitat entre el tetraclorur de zirconi i el tetraclorur d'hafni, es poden separar eficientment mitjançant destil·lació fraccionada o cromatografia de gasos. Aquest és un mètode industrial important per obtenir hafni pur.
En resum, el tetraclorur d'hafni juga un paper irreemplaçable en els semiconductors, els materials avançats, la catàlisi, l'energia nuclear i els nous sectors energètics, establint-se com a matèria primera bàsica en les indústries modernes d'alta tecnologia.