铪合金中含有金属元素铪,是当今世界上熔点最高的物质。已知熔点最高的物质是铪的化合物:五碳化四钽铪(Ta4HfC5)熔点4215摄氏度。

简介铪合金中含有金属元素铪,是当今世界上熔点最高的物质。已知熔点最高的物质是铪的化合物:五碳化四钽铪(Ta4HfC5)熔点4215摄氏度1。

化学式铪,金属Hf,原子序数72,原子量178.49,是一种带光泽的银灰色的过渡金属。铪有6种天然稳定同位素:铪174、176、177、178、179、180。铪不与稀盐酸、稀硫酸和强碱溶液作用,但可溶于氢氟酸和王水。元素名来源于哥本哈根城的拉丁文名称。1925年瑞典化学家赫维西和荷兰物理学家科斯特用含氟络盐分级结晶的方法得到纯的铪盐,并用金属钠还原,得到纯的金属铪。铪在地壳中的含量为0.00045%,在自然界中常与锆伴生1。

二元化合物如果单论二元化合物的话,碳化钽合金的熔点最高(3983 °C),不过碳化铪合金也是熔点最高的合金之一(3928 °C)。题目中提到的应该是钽铪碳合金,维基百科中提到该合金是已知化合物中熔点最高的物质。《大英百科全书》曾经收录该结论,但后来又将其改为熔点最高的物质之一1。

发现历史早在1930年, Agte 等人即提出钽铪碳合金具有最高的熔点(4215 °C ),之后得到 Andrievskii 等人的验证,但是,文献中仍然有提到说碳化钽合金的熔点最高的,对于这几种化合物的熔点的具体数值,不同文献记载的也有差异。
Andrievskii 等认为钽铪碳合金的高熔点是在实验过程中化合物的组分变化引起的。铪在其中所起的作用仅仅是加强了碳的蒸发,从而使其熔点可以与碳化钽相比(随着碳的蒸发,各组分的化学计量数接近碳化钽合金),而碳化钽合金的高熔点源于稳定的金属亚晶格结构的形成。
Lavrentyev 等人认为 Ta-Hf-C 固溶体具有高熔点的原因是 HfC 和 TaC 的强化学键作用(类 5d 和 2p 强杂化)。Osama 等人的文献中也提到了这种解释,并根据文献中的研究结论,提出 HfC 和 TaC 可以形成均一的单相立方晶体结构,提高了其结构的稳定性。
对于熔点数值的差异,可能是因为高温熔点测量过程中难以避免的化合物组分、结构等的变化,以及测量手段的欠缺引起的1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学