Hafniumtetrachloride (HfCl₄)is in weardefolle anorganyske ferbining dy't in soad brûkt wurdt as in foarrinner yn 'e synteze fan avansearre hege-temperatuer keramyk, fosformaterialen foar hege-krêft ljochtútstjittende diodes (LED's) en heterogene katalysatoren. Benammen it toant útsûnderlike Lewis-soerheid, wêrtroch it tige effektyf is yn olefinepolymerisaasje en ferskate organyske transformaasjes. Oandreaun troch útwreidzjende tapassingen yn healgeleiderproduksje, loftfearttechnyk en elektroanyske materialen fan 'e folgjende generaasje, hat de wrâldwide fraach nei HfCl₄ in oanhâldende groei sjen litten. De produksje op yndustriële skaal bliuwt lykwols technysk easken - en fereasket strange proseskontrôle, ultra-heech-suvere feedstocks en neilibjen fan strange miljeu-, sûnens- en feiligensregeljouwing (EHS). Mei it each op syn wichtige rol yn it mooglik meitsjen fan heechprestaasjefunksjonele materialen en spesjale katalysatoren, wurdt HfCl₄ hieltyd mear erkend as in strategyske grûnstof foar avansearre materiaalwittenskip en fyn gemyske synteze.
| Hafnium, 72Hf | |
| Ferskining | Stielgriis |
| Atoomnûmer (Z) | 72 |
| Faze by STP | Fêst |
| Smeltpunt | 2506 K (2233 ℃, 4051 ℉) |
| Siedpunt | 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) |
| Dichtheid (by 20 ℃) | 13.281 g/cm3 |
| As floeistof (by mp) | 12 g/cm3 |
| Waarmte fan fúzje | 27,2 kJ/mol |
| Waarmte fan ferdamping | 648 kJ/mol |
| Molêre waarmtekapasiteit | 25,73 J/(mol·K) |
| Spesifike waarmtekapasiteit | 144.154 J/(kg·K) |
Bedriuwsstandert fan 5N Purity Grade Hafnium Tetrachloride
| Symboal | Li 7 (ppb) | Wês 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) | As 108 (ppb) | Cd 111 (ppb) | Yn 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 |
Opmerking: De boppesteande parameters waarden ûntdutsen troch ICP-MS.
Hafniumtetrachloride (HfCl₄) is in kleurleaze, kristallijne fêste stof mei in molekulêr gewicht fan 320,30 g/mol en CAS-registraasjenûmer 13499-05-3. It smelt by 320 °C en ûndergiet sublimaasje by sawat 317 °C ûnder omjouwingsdruk. De ferbining is ekstreem hygroskopysk en reagearret eksoterm en krêftich mei focht, wêrtroch opslach ûnder wetterfrije, inerte atmosfearyske omstannichheden (bygelyks argon of stikstof) yn goed ôfsletten konteners nedich is. Fanwegen syn sterke korrosiviteit kin direkt kontakt mei hûd of eagen liede ta slimme gemyske brânwûnen. As in korrosive gefaarlike stof fan klasse 8 (UN2509) fereasket ôfhanneling passende persoanlike beskermingsmiddelen (PPE), ynklusyf gemyskbestindige wanten, brillen en sykhelbeskerming wêr't stofgeneraasje mooglik is.
Wêrfoar wurdt Hafnium Tetrachloride brûkt?
Hafniumtetrachloride (HfCl₄)is in alsidige anorganyske ferbining dy't, troch syn unike gemyske eigenskippen, wiidweidige tapassingen fynt yn ferskate hege-tech fjilden:
- Healgeleiders en elektroanyske materialen: It tsjinnet as in wichtige foarrinner foar it tarieden fan materialen mei hege diëlektryske konstanten (lykas hafniumdiokside), brûkt yn isolearjende lagen fan transistorpoarten om de prestaasjes fan chip signifikant te ferbetterjen. It wurdt ek breed brûkt yn gemyske dampôfsettingsprosessen (CVD) om metallysk hafnium of hafniumferbining tinne films ôf te setten, tapast yn hege prestaasjestransistors, ûnthâldapparaten, ensfh.
- Ultrahegetemperatuerkeramyk en loftfeart: Brûkt by de fabrikaazje fan ultrahegetemperatuerkeramykmaterialen, dy't poerbêste hegetemperatuerresistinsje, slijtvastheid en korrosjebestindigens sjen litte. Dizze keramyk is geskikt foar ekstreme omjouwings lykas hjitte seksjes fan fleantúchmotoren en raketspuiten. Derneist kin it brûkt wurde yn ferpakkingsmaterialen mei hege krêft fan LED's om de waarmteôffier en libbensdoer fan apparaten te ferbetterjen.
- Katalyse en organyske synteze: As in effisjinte Lewis-soerkatalysator befoarderet it reaksjes lykas olefinepolymerisaasje (bygelyks as in foarrinner foar Ziegler-Natta-katalysatoren), ferestering fan alkoholen en soeren, asylaasje, en 1,3-dipolare sykloadysjes, wêrtroch reaksjesnelheden en selektiviteit wurde ferbettere. It wurdt ek brûkt yn fyn gemyske synteze fan geuren en farmaseutika.
- Nukleêre yndustry: Troch syn goede termyske en gemyske stabiliteit wurdt it tapast yn koelsystemen foar kearnreaktors en as coatingmaterialen foar kearnbrânstoffen, wêrtroch't de korrosjebestriding en termyske stabiliteit ferbettere wurde.
- Enerzjysektor: Brûkt as grûnstof foar it synthesearjen fan fêste elektrolytmaterialen lykas lithiumhafniumfosfaat foar it ûntwikkeljen fan lithiumbatterijen mei hege ionyske gelieding. It tsjinnet ek as foarrinner foar katodematerialen mei hege kapasiteit yn lithium- en natrium-ionbatterijen.
- Skieding fan sirkonium en hafnium: Troch gebrûk te meitsjen fan it ferskil yn flechtigens tusken sirkoniumtetrachloride en hafniumtetrachloride, kinne se effisjint skieden wurde fia fraksjonele destillaasje of gaschromatografy. Dit is in wichtige yndustriële metoade foar it krijen fan suver hafnium.
Gearfetsjend spilet hafniumtetrachloride in ûnferfangbere rol yn healgeleiders, avansearre materialen, katalyse, kearnerenerzjy en nije enerzjysektoren, en fêstiget himsels as in kearngrûnstof yn moderne hightech-yndustry.
