Schlüsselanwendungen von Hafnium: Von Kernreaktor-Steuerstäben bis zu Hochleistungslegierungen

Hafnium kommt in Zirkoniumerzen vor. Da dieses Metall aus reaktorqualitativem Zirkonium entfernt werden muss, hängt sein Angebot weitgehend von der Zirkoniumproduktion ab. Hafnium schmilzt bei 2.222 °C (4.032 °F), aber seine begrenzte Verfügbarkeit hat den weitverbreiteten Hochtemperatureinsatz weitgehend auf Steuerstäbe in wassergekühlten Kernreaktoren beschränkt.

Das bei der Zirkonium-Hafnium-Trennung gewonnene Hafnium durchläuft einen Lösungsmittelextraktionsschritt und wird anschließend über den Kroll-Prozess zu einem Schwamm verarbeitet. Um die für technische Anwendungen nötige Duktilität zu erreichen, wird der Schwamm durch einen „Jodid-Prozess“ weiter veredelt und dann in einem Verbraucherelektrodenofen lichtbogengeschmolzen. Das Material wird typischerweise zweimal lichtbogengeschmolzen: first unter Schutzatmosphäre, dann im Vakuum.

Fertigungstechniken für Hafnium spiegeln jene für Zirkonium und Titan wider. Es kann bei ca. 930 °C warmgeschmiedet und gewalzt werden, wobei beim Kaltwalzen Zwischen glühen bei ca. 800 °C erforderlich sind. Schweißen muss in Schutzatmosphäre erfolgen, um Oxidation zu vermeiden.

Hafniums exzellente Neutronenabsorption, Korrosionsbeständigkeit in Wasser und robuste mechanische Eigenschaften machen es ideal für Kernreaktor-Steuerstäbe. Hafniumoxid wurde historisch in Bauteilen von Röntgenröhren, Entladungsröhren, Radio-Röhren, Fernseh-Röhren und Gleichrichtern eingesetzt. Zudem dient Hafnium als Legierungselement in spezialisierten Hochleistungslegierungen.

Fazit

Vielen Dank fürs Erkunden der vielseitigen Rolle von Hafnium. Für tiefere Einblicke in dieses refraktäre Metall und andere besuchen Sie Advanced Refractory Metals. Wir liefern hochwertige Hafnium-Produkte und eine Reihe refraktärer Metalle zu wettbewerbsfähigen Preisen.