铪因其优异的中子吸收性能而广泛用于核反应堆。它用于制造控制棒,通过吸收中子来调节裂变反应速率。铪控制棒在压水堆(PWRs)和沸水堆(BWRs)中特别有价值,因为它们具有高中子俘获截面和在高温水中的耐腐蚀性。铪能够吸收中子而不会膨胀或变脆,使其成为这种关键安全应用的理想选择。 高温合金 铪被添加到镍基高温合金中以提高其高温强度和抗蠕变性能。这些合金用于喷气发动机、燃气轮机和其他高性能应用,这些应用中材料必须承受极端温度和应力。铪有助于稳定合金的微观结构,并防止在高温下晶粒生长。含铪合金还用于火箭喷嘴和其他在运行过程中经受极端高温的航空航天部件。 电子和半导体 铪化合物,特别是二氧化铪(HfO₂),用于先进的半导体器件。HfO₂具有高介电常数,使其成为互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管中二氧化硅栅极绝缘体的极佳替代品。这种应用使得集成电路能够按照摩尔定律继续小型化。由于其独特的电学性质,铪还用于生产电容器、电阻器和其他电子元件。 光学涂层 二氧化铪用于生产透镜、镜子和其他光学部件的光学涂层。HfO₂薄膜具有高折射率,在光谱的可见光和红外区域具有出色的透明度。这些涂层通过减少反射、增加透射和提供抗磨损和腐蚀保护来增强光学系统的性能。铪基涂层常见于相机镜头、眼镜、望远镜和其他精密光学仪器中。 其他用途 铪用于生产具有高熔点和热稳定性的特种陶瓷。这些陶瓷用于耐火材料应用,如熔炉衬里和熔化金属的坩埚。铪还用于某些类型的焊接电极,并作为真空系统中的吸气剂以去除残留气体。碳化铪是所有已知二元化合物中熔点最高的(3890°C),使其在极端温度应用中非常有用。此外,铪还用于研究应用,包括核物理和材料科学。 (责任编辑:) |