Este artículo contiene una comparación de las propiedades térmicas y atómicas clave del circonio y el hafnio, dos elementos químicos comparables de la tabla periódica. También contiene descripciones básicas y aplicaciones de ambos elementos. Circonio vs Hafnio.
Circonio y Hafnio: acerca de los elementos
Circonio
El circonio es un metal de transición fuerte, de color blanco grisáceo, brillante que se parece al hafnio y, en menor medida, al titanio. El circonio se utiliza principalmente como refractario y opacificante, aunque se utilizan pequeñas cantidades como agente de aleación por su fuerte resistencia a la corrosión. El circonio se usa ampliamente como revestimiento para combustibles de reactores nucleares. Las propiedades deseadas de estas aleaciones son una sección transversal de captura de neutrones baja y resistencia a la corrosión en condiciones normales de servicio. [/Su_icon_text]
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Circonio y Hafnio – Aplicaciones
Circonio
La mayor parte del circón se utiliza directamente en aplicaciones de alta temperatura. Este material es refractario, duro y resistente al ataque químico. Debido a estas propiedades, el zircón encuentra muchas aplicaciones, pocas de las cuales son muy publicitadas. Su uso principal es como opacificante, otorgando un aspecto blanco y opaco a los materiales cerámicos. El circonio y sus aleaciones se utilizan ampliamente como revestimiento para combustibles de reactores nucleares. El circonio aleado con niobio o estaño tiene excelentes propiedades anticorrosivas. La alta resistencia a la corrosión de las aleaciones de circonio resulta de la formación natural de un óxido estable denso en la superficie del metal. Esta película es autocurativa, continúa creciendo lentamente a temperaturas de hasta aproximadamente 550 ° C (1020 ° F) y permanece firmemente adherida. La propiedad deseada de estas aleaciones es también una sección transversal de captura de neutrones baja.
Hafnio
El hafnio tiene buenas propiedades de absorción de neutrones y, por lo tanto, se usa en barras de control en reactores nucleares, pero al mismo tiempo requiere que se elimine de las aleaciones de circonio resistentes a la corrosión transparentes a los neutrones que se usan en los reactores nucleares. Mientras que el nitruro de hafnio es el más refractario de todos los nitruros metálicos, el carburo de hafnio es el más refractario de todos los materiales binarios. Con un punto de fusión de aproximadamente 3900 ° C, es uno de los compuestos binarios más refractarios conocidos. El hafnio se ha aleado con éxito con varios metales, incluidos hierro, titanio y niobio.
Circonio y Hafnio: comparación en la tabla
| Elemento | Circonio | Hafnio |
| Densidad | 6,511 g / cm3 | 13,31 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 330 MPa | 480 MPa |
| Límite de elastacidad | 230 MPa | 125 MPa |
| Módulo de Young | 88 GPa | 78 GPa |
| Escala de Mohs | 5 | 5.5 |
| Dureza Brinell | 650 MPa | 1700 MPa |
| Dureza Vickers | 900 MPa | 1700 MPa |
| Punto de fusion | 1855 ° C | 2227 ° C |
| Punto de ebullición | 4377 ° C | 4600 ° C |
| Conductividad térmica | 22,7 W / mK | 23 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 5,7 µm / mK | 5,9 µm / mK |
| Calor especifico | 0,27 J / g K | 0,14 J / g K |
| Calor de fusión | 16,9 kJ / mol | 24,06 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 591 kJ / mol | 575 kJ / mol |
