Прутки гафниевые в Оренбурге

Гафниевые прутки, применение, основные характеристики

Гафниевые прутки широко применяются в сфере изготовления термодатчиков и прочих изделий, которые обладают уникальным свойством задерживать электроны. Это качество используется в энергетической отрасли. Стержни из гафния имеют свойство накапливать энергию, при этом обладают высокой стабильностью. Зачастую его используют в виде тугоплавких присадок для металлургии.

В природе металл редко встречается в чистом виде, а добывают его только из циркониевых руд. Эти металлы очень похожи по своим свойствам, но обладают различным значением в поперечном захвате нейтронов. В промышленности широко применяются сплавы гафния с цирконием и другими металлами HfТi, HfО, HfSi. Это сплавы с улучшенными диэлектрическими свойствами, которые имеют большую перспективу в разработке пленочных транзисторов и новейших процессоров.

Температура плавления металла достигает 3000 градусов. Такие прутки могут применяться в производстве датчиков, способных изменять температуры в широком диапазоне от 1500 до 4000 градусов. Многие сплавы обладают высоким коэффициентом преломления и используются в производстве рентгеновских стёкол.

Основные характеристики

Прутки из гафния используют чистый сплав марки ГФИ-1 с процентным содержанием основного вещества 99%. Небольшую часть всего около 0,01% занимает железо, никель, цинк, алюминий, марганец, магний и другие металлы. Плотность гафния достигает 13,09 г/см3. Он почти в несколько раз тяжелее железа и редко встречается в природе.

Несмотря на высокие тугоплавкие качества, с развитием новых технологий сегодня из гафния изготавливают тонкие сортаменты в виде прутков диаметром от 3 до 15 и от 15 до 30 мм длиной 150-300 мм. Температура его плавления достигает 4600 градусов. Катоды из прутков Гафния используются в современных процессах гальванического покрытия изделий из простых металлов, после чего они приобретают похожие свойства. Как правило, это сопла для турбин и судовые двигателя.

Гафний добывают только после переработки циркониевых руд, где его содержание не превышает всего 2,5%. К другим уникальным качествам этого металла относится возможность захвата нейтронов, которая на 3 порядка выше, чем у циркония. Это качество используется в производстве стержней для ядерной энергетики. Всего известно более 30 видов изотопов. Для повышения пластичности используется сплав с цирконием ГФИ -2, которые легко обрабатывается методом формовки и поковки.

Классификация сплавов Гафния

Гафний представляет широкую категорию тугоплавких металлов различных модификаций. На заводы металл поставлять в виде прутков диаметром от 3 до 15 мм. Используют их для вторичной переработки в конечные изделия. Сплав Hf обладает уникальными физико-механическими свойствами. Электроды с примесью Hf легче плавятся, но обладают улучшенной твердостью, что влияет на прочность шва.

В зависимости от технологии применения, существует несколько разновидностей металла:

• сплавы марки HfNi с никелем, оказывают большое влияние на улучшение сварки швов;
• HfТi сильнолегированный титан для судостроения и промышленности, для производства турбин и моторов;
• сплав Hf на основе тербия и самария для производства сверхмощных магнитов;
• HfSiO сплав нового поколения для изделий в микроэлектронике;
• оксид Гафния для марки специализированных стекол;
• HfSi с высокой диэлектрической проницаемостью для микроэлектроники;
• сплавы Hf и скандия для тонких резисторов.

Применение, физико-механические характеристики

Чаще всего в промышленности применяются две модификации Гафния. В обычном состоянии этот металл обладает гексагональный структурой, а после увеличения температуры более 250 градусов, приобретает кубическую структуру. Это тугоплавкий материал, который обладает максимальной температурой плавления до 5400 градусов.

Высокая эмиссионная способность увеличивает процент работы выхода электрона до 5,77·10-19 дж. С цирконием у него много общего, в том числе размер электронов. Он устойчив к атмосферным газам и окисляется при температуре 600 градусов, а также легко реагирует с галогенами. Существуют двух, трёх и четырёх валентные соединения.

Прутки из Гафния обладают уникальными качествами и широко применяются в производстве:

• стержней управления для атомных станций;
• в производстве судов и подводных лодок;
• в металлургии для выплавки других металлов;
• медицинской промышленности;
• металлообрабатывающих изделий;
• ответственных конструкций;
• радиоламп и телевизоров.

Производство прутков в промышленности

Гафниевые прутки изготавливают методом ковки и холодной прокатки на станках. С повышение температуры, его прочность падает, а пластичность увеличивается. Сплав  циркония улучшает некоторые физико-механические свойства этого металла-ковкость, вязкость и обрабатываемость. Металл обладает выраженным огнеупорными качествами.

Выплавка производится только в электродуговых печах при температуре более 1500 градусов. Готовые изделия способны выдерживать высокие перепады температур до 3000 С, обладают сопротивлением ржавчине, способны поглощать нейтроны. Как видно, сплав легко поддается обработке механическим способом. Тонкие прутки относятся к сортаменту, который используется в промышленности для переработки в конечные изделия. Таким образом, снижается потеря в материале после металлообработки.