ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு (HfCl₄)HfCl₄ என்பது ஒரு உயர் மதிப்புள்ள கனிமச் சேர்மமாகும். இது மேம்பட்ட உயர்-வெப்பநிலை பீங்கான்கள், உயர்-சக்தி ஒளி-உமிழும் டையோடுகளுக்கான (LEDs) பாஸ்பர் பொருட்கள் மற்றும் பல்லின வினையூக்கிகளின் தொகுப்பில் ஒரு முன்னோடியாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், இது விதிவிலக்கான லூயிஸ் அமிலத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது ஓலிஃபின் பாலிமரைசேஷன் மற்றும் பல்வேறு கரிம மாற்றங்களில் மிகவும் பயனுள்ளதாக அமைகிறது. குறைக்கடத்தி உற்பத்தி, விண்வெளிப் பொறியியல் மற்றும் அடுத்த தலைமுறை மின்னணுப் பொருட்கள் ஆகியவற்றில் விரிவடைந்து வரும் பயன்பாடுகளால், HfCl₄-க்கான உலகளாவிய தேவை நிலையான வளர்ச்சியை வெளிப்படுத்தியுள்ளது. இருப்பினும், அதன் தொழில்துறை அளவிலான உற்பத்தி தொழில்நுட்ப ரீதியாக சவாலானதாகவே உள்ளது—இதற்கு கடுமையான செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு, மிக உயர்-தூய்மையான மூலப்பொருட்கள் மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல், சுகாதாரம் மற்றும் பாதுகாப்பு (EHS) விதிமுறைகளுக்கு இணங்குதல் ஆகியவை தேவைப்படுகின்றன. உயர்-செயல்திறன் கொண்ட செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் மற்றும் சிறப்பு வினையூக்கிகளை உருவாக்குவதில் அதன் முக்கியப் பங்கைக் கருத்தில் கொண்டு, HfCl₄ ஆனது மேம்பட்ட பொருள் அறிவியல் மற்றும் நுண் வேதியியல் தொகுப்பிற்கான ஒரு மூலோபாய மூலப்பொருளாகப் பெருகிய முறையில் அங்கீகரிக்கப்படுகிறது.
| ஹாஃப்னியம், 72Hf | |
| தோற்றம் | ஸ்டீல் கிரே |
| அணு எண் (Z) | 72 |
| STP இல் கட்டம் | திடமான |
| உருகுநிலை | 2506 K (2233℃, 4051℉) |
| கொதிநிலை | 4876 K (4603 ℃, 8317 ℃) |
| அடர்த்தி (20℃-ல்) | 13.281 கி/செமீ3 |
| திரவ நிலையில் (உருகுநிலையில்) | 12 கி/செமீ3 |
| உருகுதல் வெப்பம் | 27.2 kJ/mol |
| ஆவியாதல் வெப்பம் | 648 kJ/mol |
| மோலார் வெப்பத் திறன் | 25.73 J/(mol·K) |
| தன் வெப்பத் திறன்கள் | 144.154 J/(kg·K) |
5N தூய்மைத் தரம் கொண்ட ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடின் நிறுவனத் தரநிலை
| சின்னம் | Li 7 (ppb) | 9 (ppb) ஆக இருங்கள் | Na 23 (ppb) | Mg 24 (ppb) | அல் 27 (பிபிபி) | கே 39 (பிபிபி) | Ca 40 (ppb) | வி 51 (பிபிபி) | Cr 52 (ppb) | Mn 55 (ppb) | Fe 56 (ppb) | Co 59 (ppb) | Ni 60 (ppb) | Cu 63 (ppb) | துத்தநாகம் 66 (பிபிபி) | 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) | 108 (ppb) ஆக | Cd 111 (ppb) | 115 இல் (ppb) | Sn 118 (ppb) | எஸ்.பி 121 (பிபிபி) | Ti131 (ppb) | Ba 138 (ppb) | W 184 (ppb) | Au -2197 (ppb) | Hg 202 (ppb) | டிஎல் 205 (பிபிபி) | ஈயம் 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 |
குறிப்பு: மேற்கண்ட அளவுருக்கள் ICP-MS மூலம் கண்டறியப்பட்டன.
ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு (HfCl₄) என்பது 320.30 கி/மோல் மூலக்கூறு எடை மற்றும் 13499-05-3 என்ற CAS பதிவேட்டு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு நிறமற்ற, படிகத் திடப்பொருள் ஆகும். இது 320 °C வெப்பநிலையில் உருகுகிறது மற்றும் சுற்றுப்புற அழுத்தத்தில் சுமார் 317 °C வெப்பநிலையில் பதங்கமாகிறது. இந்தச் சேர்மம் அதிக ஈரப்பதம் உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது மற்றும் ஈரப்பதத்துடன் வெப்ப உமிழ்வாகவும் தீவிரமாகவும் வினைபுரிகிறது. எனவே, இதை நீர் அற்ற, மந்தமான வளிமண்டல நிலைகளில் (எ.கா., ஆர்கான் அல்லது நைட்ரஜன்) இறுக்கமாக மூடப்பட்ட கொள்கலன்களில் சேமிக்க வேண்டியது அவசியம். இதன் வலுவான அரிக்கும் தன்மை காரணமாக, தோல் அல்லது கண்களுடன் நேரடித் தொடர்பு ஏற்பட்டால் கடுமையான இரசாயன தீக்காயங்கள் ஏற்படலாம். இது ஒரு வகுப்பு 8 அரிக்கும் அபாயகரமான பொருள் (UN2509) என்பதால், இதைக் கையாளும்போது இரசாயன-எதிர்ப்பு கையுறைகள், கண்ணாடிகள் மற்றும் தூசி உருவாக வாய்ப்புள்ள இடங்களில் சுவாசப் பாதுகாப்பு உள்ளிட்ட பொருத்தமான தனிப்பட்ட பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் (PPE) தேவைப்படுகின்றன.
ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு எதற்குப் பயன்படுகிறது?
ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு (HfCl₄)இது ஒரு பன்முகத்தன்மை வாய்ந்த கனிமச் சேர்மமாகும், இது அதன் தனித்துவமான வேதியியல் பண்புகளின் காரணமாக, எண்ணற்ற உயர் தொழில்நுட்பத் துறைகளில் பரந்த பயன்பாடுகளைக் காண்கிறது:
குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மின்னணுப் பொருட்கள்: சிப்பின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துவதற்காக டிரான்சிஸ்டர் கேட் மின்காப்பு அடுக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் உயர் மின்காப்பு மாறிலி கொண்ட பொருட்களை (ஹாஃப்னியம் டை ஆக்சைடு போன்றவை) தயாரிப்பதற்கான ஒரு முக்கிய முன்னோடியாக இது செயல்படுகிறது. மேலும், உயர் செயல்திறன் கொண்ட டிரான்சிஸ்டர்கள், நினைவக சாதனங்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படும் உலோக ஹாஃப்னியம் அல்லது ஹாஃப்னியம் சேர்ம மென்படலங்களைப் படியவைக்க, வேதி ஆவிப் படிவு (CVD) செயல்முறைகளிலும் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அதி உயர் வெப்பநிலை பீங்கான்கள் மற்றும் விண்வெளித் துறை: மிகச்சிறந்த உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்ட அதி உயர் வெப்பநிலை பீங்கான் பொருட்களைத் தயாரிப்பதில் இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த பீங்கான்கள், விமான இயந்திரத்தின் வெப்பப் பகுதிகள் மற்றும் ராக்கெட் முனைகள் போன்ற கடுமையான சூழல்களுக்கு ஏற்றவை. மேலும், சாதனத்தின் வெப்பச் சிதறலையும் ஆயுட்காலத்தையும் மேம்படுத்துவதற்காக, உயர் சக்தி LED பேக்கேஜிங் பொருட்களிலும் இதைப் பயன்படுத்தலாம்.
வினையூக்கம் மற்றும் கரிமத் தொகுப்பு: ஒரு திறமையான லூயிஸ் அமில வினையூக்கியாக, இது ஓலிஃபின் பலபடியாக்கம் (எ.கா., ஸீக்லர்-நாட்டா வினையூக்கிகளுக்கான முன்னோடியாக), ஆல்கஹால்கள் மற்றும் அமிலங்களின் எஸ்டராக்கம், அசைலேற்றம், மற்றும் 1,3-இருமுனைவு வளையக்கூட்டுவினைகள் போன்ற வினைகளை ஊக்குவித்து, வினை வேகத்தையும் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையையும் மேம்படுத்துகிறது. இது நறுமணப் பொருட்கள் மற்றும் மருந்துப் பொருட்களின் நுண்வேதியியல் தொகுப்பிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அணுசக்தித் தொழில்: அதன் சிறந்த வெப்ப மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையைப் பயன்படுத்தி, இது அணு உலை குளிரூட்டும் அமைப்புகளிலும், அணு எரிபொருள்களுக்கான பூச்சுப் பொருட்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் மூலம் அரிப்புத் தடுப்புத் திறனும் வெப்ப நிலைத்தன்மையும் மேம்படுத்தப்படுகின்றன.
ஆற்றல் துறை: அதிக அயனிக் கடத்துத்திறன் கொண்ட லித்தியம் மின்கலன்களை உருவாக்குவதற்காக, லித்தியம் ஹாஃப்னியம் பாஸ்பேட் போன்ற திட மின்பகுளிப் பொருட்களைத் தொகுப்பதற்கான ஒரு மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும், இது லித்தியம் மற்றும் சோடியம்-அயன் மின்கலன்களில் அதிக கொள்ளளவு கொண்ட எதிர்மின்வாய்ப் பொருட்களுக்கான ஒரு முன்னோடியாகவும் செயல்படுகிறது.
சிர்கோனியம்-ஹாஃப்னியம் பிரித்தல்: சிர்கோனியம் டெட்ராகுளோரைடு மற்றும் ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு ஆகியவற்றின் ஆவியாகும் தன்மையில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்தி, பின்னக் காய்ச்சி வடித்தல் அல்லது வாயு நிறப்பிரிகை மூலம் அவற்றைத் திறமையாகப் பிரிக்கலாம். தூய ஹாஃப்னியத்தைப் பெறுவதற்கு இது ஒரு முக்கியமான தொழில்துறை முறையாகும்.
சுருக்கமாக, ஹாஃப்னியம் டெட்ராகுளோரைடு குறைக்கடத்திகள், மேம்பட்ட பொருட்கள், வினையூக்கம், அணுசக்தி மற்றும் புதிய ஆற்றல் துறைகளில் ஈடு செய்ய முடியாத பங்கை வகித்து, நவீன உயர் தொழில்நுட்பத் தொழில்களில் ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாகத் தன்னை நிலைநிறுத்தியுள்ளது.
