Hafnium

Für die kleine Meerjungfrau dürfte der niederländische Physiker Dirk Coster und der ungarische Chemiker George de Hevesy kein Auge gehabt haben, als sie 1923 in Kopenhagen Hafnium mittels einer Röntgenspektroskopie in norwegischen Zirkon entdeckten. Was sie dabei fanden, war ein Element, welches heute als Spezialist für ganz besondere Aufgaben gilt. „Hafnia“, der lateinische Name Kopenhagens, verhalf dem neuen Rohstoff auch zu seinem Namen. Dabei ist Hafnium schwer zu gewinnen – um an den begehrten Rohstoff zu gelangen, muss dieses erst vom Zirkonium aufwendig getrennt werden. Dies ist nicht während des Herstellungsprozesses möglich, sondern erfolgt in einem getrennten Verfahren. Es stammt größtenteils aus Australien und Südamerika, das stahlgraue Metall von hoher Dichte; die weltweiten Vorkommen werden auf rund eine Million Tonnen geschätzt. Tonnen, die auch gebraucht werden: Stahl wird heute meist mittels eines Plasmabrenners geschnitten, der kein gefährliches Gas mehr benötigt, sondern lediglich Luft und Strom. In seiner Kupferelektrode ist ein kleiner Knopf aus reinem Hafnium enthalten. Das Metall ist nicht nur extrem korrosionsbeständig und hat einen hohen Schmelzpunkt, sondern auch eine weitere Eigenschaft, die es einmalig machen: Die Fähigkeit, Elektronen in die Luft abzugeben. Bei Hafnium genügt dafür bereits eine geringe Energiemenge, weshalb der Elektrodenkopf mit Hafnium kühler arbeitet und der Plasmabrenner gleichzeitig heißer brennt. Ein weiteres Haupteinsatzgebiet ist die Atomtechnik, in der Hafnium in Kernreaktoren eingesetzt wird, sowie die Verwendung in Computerchips, die ohne das außergewöhnliche Element bei weitem nicht ihre heutige Leistungsfähigkeit erzielen würden. „Das ist eine der wichtigsten Veränderungen der vergangenen 40 Jahre“, so David Perlmutter, Senior Vize- Präsident und General Manager der Mobility Group beim Chiphersteller Intel. Die Produktion mit Hafnium anstelle des bislang meist verwendeten Silizium verspricht weniger Leckströme, mehr Geschwindigkeit und niedrigere Produktionskosten.

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 2227° C
Spezifisches Gewicht: 13,31g/cm³
Farbe: silber
Siedepunkt: 4602° C
Weltjahresproduktion ca.: 65 t
Massenanteil / Erdhülle: 4,2 ppm
Verdampfungswärme: 630 kJ/mol
Menge im Warenkorb: 3kg
Hf+Zr Reinheit: min. 99,9%
Zirkonanteil: max. 1%

 

Hafnium

Verwendung

    • Nukleartechnologie
    • neue Hochleistungskraftwerke
    • Computerchips (z.B. intel®Prozessoren)
    • Superlegierungen
    • Blitzlichtlampen mit besonders hoher Lichtausbeute
    • Superlegierungen in Turbinen (effektivere Nutzung, weil höhere Temperaturen möglich sind)