Genel Bilgiler

Hafniyum, parlak, gümüşi gri renkte, sünek ve korozyona dayanıklı bir geçiş metalidir. Zirkonyum ile kimyasal olarak o kadar benzerdir ki doğada ayrılmaz ikililerdir. Nötronları emme yeteneği çok yüksektir, bu da onu nükleer çağın kritik bir metali yapar.

Fiziksel Özellikleri

• Hal: Katı (oda sıcaklığında)
• Erime Noktası: 2233°C
• Kaynama Noktası: 4603°C
• Yoğunluk: 13.31 g/cm³ (Oldukça yoğundur)
• Yapısı: Hekzagonal sıkı paket
• Renk: Gümüşi gri, çelik benzeri

Kimyasal Özellikleri

• Havada yüzeyinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturur
• Zirkonyumdan ayırmak son derece zordur (aynı valans elektron yapısına ve iyonik yarıçapa sahiptirler)
• Toz hali havada kendiliğinden alev alabilir
• Korozyona ve alkalilere karşı dirençlidir

Kullanım Alanları

• Nükleer Reaktörler: Nötronları çok iyi emdiği için nükleer denizaltılarda ve reaktörlerde kontrol çubuğu olarak (Zirkonyumun tam tersi özelliğe sahiptir)
• Elektronik (Mikroçip): Intel ve diğer işlemci üreticileri, 45nm ve altı işlemcilerde sızıntıyı önlemek için silikon dioksit yerine hafniyum oksit kullanır (Buna "High-k dielektrik" devrimi denir)
• Havacılık: Çok yüksek sıcaklıklara (3000°C üzeri) dayanan alaşımlarda (roket motorları)
• Plazma Kesimi: Plazma kesme makinelerinin elektrot uçlarında

İlginç Bilgiler

• Adını Danimarka'nın başkenti Kopenhag'ın Latince ismi olan "Hafnia"dan alır
• Kararlı izotopu olan elementler arasında en son keşfedilenlerden biridir (1923)
• Hafniyum karbür (HfC), bilinen en yüksek erime noktasına sahip maddelerden biridir (yaklaşık 3900°C)
• Zirkonyum üretiminin bir yan ürünüdür, dünyada hafniyum madeni diye bir şey yoktur

Tarihçesi

1923 yılında Dirk Coster ve George de Hevesy tarafından Kopenhag'da keşfedilmiştir. Bohr'un atom teorisini kullanarak, periyodik tabloda zirkonyumun altında boş kalan 72 numaralı elementin özelliklerini tahmin etmiş ve onu zirkon mineralleri içinde bulmuşlardır.

Bileşikleri

• HfO₂: Hafniyum oksit (Mikroçip yalıtkanı)
• HfC: Hafniyum karbür (Süper refrakter seramik)