Zircônio e Háfnio - Comparação - Propriedades

Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas de zircônio e háfnio, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Zircônio vs. Háfnio.

zircônio e háfnio - comparação

Compare Zircônio com outro elemento

Comparar Háfnio com outro elemento

Zircônio e Háfnio – Sobre Elementos

Zircônio

O zircônio é um metal de transição brilhante, branco acinzentado e forte que se assemelha ao háfnio e, em menor grau, ao titânio. O zircônio é usado principalmente como refratário e opacificante, embora pequenas quantidades sejam usadas como agente de liga por sua forte resistência à corrosão. O zircônio é amplamente utilizado como revestimento para combustíveis de reatores nucleares. As propriedades desejadas dessas ligas são uma seção transversal de baixa captura de nêutrons e resistência à corrosão sob condições normais de serviço.

Háfnio

O háfnio é um metal de transição tetravalente brilhante, cinza prateado, o háfnio se assemelha quimicamente ao zircônio e é encontrado em muitos minerais de zircônio. A grande seção transversal de captura de nêutrons do háfnio o torna um bom material para absorção de nêutrons em hastes de controle em usinas nucleares, mas ao mesmo tempo exige que ele seja removido das ligas de zircônio resistentes à corrosão transparentes a nêutrons usadas em reatores nucleares.

Zircônio na Tabela Periódica

Háfnio na Tabela Periódica

Fonte: www.luciteria.com

Zircônio e Háfnio – Aplicações

Zircônio

A maioria do zircão é usada diretamente em aplicações de alta temperatura. Este material é refratário, duro e resistente ao ataque químico. Devido a essas propriedades, o zircão encontra muitas aplicações, poucas das quais são altamente divulgadas. Seu principal uso é como opacificante, conferindo uma aparência branca e opaca aos materiais cerâmicos. O zircônio e suas ligas são amplamente utilizados como revestimento para combustíveis de reatores nucleares. O zircônio ligado com nióbio ou estanho tem excelentes propriedades de corrosão. A alta resistência à corrosão das ligas de zircônio resulta da formação natural de um óxido denso e estável na superfície do metal. Este filme é auto-regenerativo, continua a crescer lentamente em temperaturas de até aproximadamente 550 °C (1020 °F) e permanece firmemente aderente. A propriedade desejada dessas ligas também é uma baixa seção transversal de captura de nêutrons.

Háfnio

O háfnio tem boas propriedades de absorção de nêutrons e, portanto, é usado em hastes de controle em reatores nucleares, mas ao mesmo tempo exige que seja removido das ligas de zircônio resistentes à corrosão transparentes a nêutrons usadas em reatores nucleares. Enquanto o nitreto de háfnio é o mais refratário de todos os nitretos metálicos, o carboneto de háfnio é o mais refratário de todos os materiais binários. Com um ponto de fusão de cerca de 3900 °C, é um dos compostos binários mais refratários conhecidos. Háfnio foi ligado com sucesso com vários metais, incluindo ferro, titânio e nióbio.

Zircônio e Háfnio – Comparação na Tabela

Elemento	Zircônio	Háfnio
Densidade	6,511 g/cm³	13,31 g/cm³
Resistência à tração	330 MPa	480 MPa
Força de rendimento	230 MPa	125 MPa
Módulo de elasticidade de Young	88 GPa	78 GPa
Escala de Mohs	5	5,5
Dureza Brinell	650 MPa	1700 MPa
Dureza Vickers	900 MPa	1700 MPa
Ponto de fusão	1855 °C	2227 °C
Ponto de ebulição	4377 °C	4600 °C
Condutividade térmica	22,7 W/mK	23 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	5,7 µm/mK	5,9 µm/mK
Calor específico	0,27 J/gK	0,14 J/gK
Calor de fusão	16,9 kJ/mol	24,06 kJ/mol
Calor da vaporização	591 kJ/mol	575 kJ/mol