Гафний, Киев

Гафний имеет сечение захвата тепловых нейтронов приблизительно 100 барн, в 500 раз больше, чем у циркония — 0,2 барн. Сродство к захвату нейтронов позволяет применять Hf в ядерных котлах для торможения радиоактивного распада; а также для производства стекла и специальной керамики (борид, оксид, оксокарбид, карбид, гафнат диспрозия, гафнат лития). Важное свойство диборида гафния — небольшое газовыделение (гелий, водород), в процессе «выгорании» бора. Оксид гафния имеет свойство повышенной жаростойкости (t° пл. 2780°C) и очень высокую степень преломления - используется в оптике. Из фторида гафния изготавливают стекловолокно для волоконной оптики, а также оптику для приборов ночного видения. Борид и карбид гафния (t° пл. 3250°C) используют как особо износоустойчивое покрытие. Карбид гафния - самый тугоплавкий материал (t° пл. 3890°C) используют как элемент в конструкции газофазных ядерных двигателей и в изготовлении ракетных сопел. Также его очень широко используют в виде керамики мелкопористой, он является эффективным коллектором электронов, в процессе испарения с его поверхности в парах вакуума Cs-133, причем энергия выхода электронов значительно снижается до 0,1-0,12 эВ, что послужило основой создания конструкции очень мощных ионных двигателей и достаточно эффективных термоэмиссионных электрогенераторов. Так как у гафния весьма низкая работа выходных электронов (3,53 эВ), из него выгодно делать катоды различных по мощности радиоламп и электронных пушек. Свойство жаростойкости позволяет применять его визготовлении электродов при сварке в аргоне, особенно эффективно для сварки низкоуглеродистых марок стали в атмосфере CO₂, в которой электроды из гафния становятся почти в 4 раза более прочными и стойкими, чем вольфрамовые. Эффективный катод с небольшой работой выхода использует гафнат бария. На основе никеля и диборида гафния запатентовано и используется, композитное износоустойчивое покрытие. Сплавы Ta-W-Hf используются в газофазных ядерных котлах для подачи топлива. Сплавы титана, легированные гафнием, используются в изготовлении деталей для судовых двигателей. Легирование никеля гафнием особенно повышает коррозионную стойкость и прочность, заметно упрочняет сварной шов и улучшает свариваемость. Присадка Hf к танталу значительно повышает окислительную стойкость на открытом воздухе, благодаря наслоению очень плотной поверхностной пленки из сложных оксидов. Также эта пленка обладает повышенной стойкостью к теплосменам (тепловым ударам). Это позволило создать материалы для ракетной техники (сопла, газовые рули, содержащие до 20% гафния).