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#金屬# 0 0
鉿元素符號是Hf,原子序數為72,原子量178.49,密度為13.31g/cm3,熔點為2233℃,沸點為4603°C,單質是一種帶光澤的銀灰色的過渡金屬;鉿有6種天然穩定同位素:鉿-174、176、177、178、179、180。1925年瑞典化學家赫維西和荷蘭物理學家科斯特用含氟絡鹽分級結晶的方法得到純的鉿鹽,并用金屬鈉還原,得到純的金屬鉿。鉿在地殼中含量很少,常與鋯共存;鉿具有耐高溫、抗氧化、抗腐蝕、易加工、快速吸熱和放熱等性能,常被用作原子能材料、合金材料、耐高溫材料、電子材料等。
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鉿(jia)(jia)(jia)是一(yi)種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)元(yuan)素,符(fu)號Hf,原子序數為72,原子量178.49。單質(zhi)是一(yi)種(zhong)(zhong)帶光澤的銀灰色的過渡金(jin)屬(shu)。鉿(jia)(jia)(jia)有(you)6種(zhong)(zhong)天然(ran)穩(wen)定同位素:鉿(jia)(jia)(jia)-174、176、177、178、179、180。鉿(jia)(jia)(jia)不與(yu)稀鹽(yan)酸(suan)(suan)、稀硫(liu)酸(suan)(suan)和(he)強(qiang)堿溶液作用(yong)(yong),但(dan)可溶于氫(qing)氟酸(suan)(suan)和(he)王水。元(yuan)素名(ming)來源于哥本哈根(gen)城的拉丁文名(ming)稱(cheng)。1925年(nian)瑞典化學家(jia)赫維西(xi)和(he)荷蘭(lan)物理學家(jia)科(ke)斯(si)特用(yong)(yong)含氟絡鹽(yan)分(fen)級結晶的方法得(de)到純(chun)的鉿(jia)(jia)(jia)鹽(yan),并用(yong)(yong)金(jin)屬(shu)鈉還原,得(de)到純(chun)的金(jin)屬(shu)鉿(jia)(jia)(jia)。鉿(jia)(jia)(jia)在地殼中(zhong)的含量為0.00045%,在自然(ran)界中(zhong)常與(yu)鋯(gao)伴生(sheng)。

研究簡史

發現簡史

1923年,瑞(rui)典化學(xue)家(jia)赫維(wei)西和(he)荷蘭(lan)物理學(xue)家(jia)D·科斯特在挪威和(he)格陵蘭(lan)所產的(de)(de)鋯石中發(fa)現鉿(jia)元(yuan)素,并(bing)命名為hafnium,它(ta)來(lai)源于(yu)哥本哈根城的(de)(de)拉丁名稱(cheng)Hafnia。1925年,赫維(wei)西和(he)科斯特用含氟絡鹽分(fen)級結晶(jing)的(de)(de)方(fang)法(fa)分(fen)離掉鋯、鈦,得(de)到純的(de)(de)鉿(jia)鹽;并(bing)用金屬鈉還原鉿(jia)鹽,得(de)到純的(de)(de)金屬鉿(jia)。赫維(wei)西制得(de)了幾毫克純鉿(jia)的(de)(de)樣品。

化學實驗

1998年德(de)克(ke)薩斯州大(da)(da)學的(de)Carl Collins教(jiao)授做(zuo)的(de)一(yi)次(ci)實驗(yan)中(zhong)聲(sheng)稱經(jing)伽(jia)瑪射(she)(she)線(xian)照射(she)(she)的(de)鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2(同質異能(neng)素鉿(jia)(jia)(jia)(jia)-178m2)可以釋(shi)放巨大(da)(da)的(de)能(neng)量(liang),其(qi)能(neng)量(liang)比化學反應(ying)(ying)(ying)高5個(ge)數(shu)量(liang)級(ji),但比核(he)反應(ying)(ying)(ying)低(di)3個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)。Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)在(zai)相似(si)的(de)長壽命同位素中(zhong)有著最長的(de)壽命:Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)的(de)半衰期長達31年,因此(ci)其(qi)天然(ran)放射(she)(she)性活度約(yue)為1.6萬億貝(bei)克(ke)勒爾。Collins的(de)報(bao)告指(zhi)出:一(yi)克(ke)純Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)包含約(yue)1330兆焦耳(er),這(zhe)相當于300千克(ke)TNT炸藥爆炸釋(shi)放的(de)能(neng)量(liang)。Collins的(de)報(bao)告指(zhi)出這(zhe)一(yi)反應(ying)(ying)(ying)中(zhong)所有的(de)能(neng)量(liang)都以X射(she)(she)線(xian)或(huo)伽(jia)瑪射(she)(she)線(xian)形式釋(shi)放,這(zhe)一(yi)能(neng)量(liang)釋(shi)放速度極快,且Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)在(zai)極低(di)濃度下(xia)仍可發生反應(ying)(ying)(ying)。五角大(da)(da)樓為此(ci)撥款研(yan)究。實驗(yan)中(zhong)信(xin)噪比很低(di)(誤差較大(da)(da)),且自此(ci)之后(hou),盡管(guan)經(jing)過包括(kuo)由美國國防部先(xian)進項目研(yan)究局(DARPA)及JASON Defense Advisory Group等多國組織科(ke)學家(jia)多次(ci)試(shi)驗(yan),沒有任(ren)何科(ke)學家(jia)能(neng)在(zai)Collins聲(sheng)稱的(de)條件(jian)下(xia)實現這(zhe)一(yi)反應(ying)(ying)(ying),而Collins也未能(neng)給出有力的(de)證(zheng)(zheng)(zheng)據證(zheng)(zheng)(zheng)明(ming)這(zhe)一(yi)反應(ying)(ying)(ying)的(de)存在(zai)。2006年,Collins提出利用誘發伽(jia)瑪射(she)(she)線(xian)發射(she)(she)使Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)釋(shi)放能(neng)量(liang)的(de)方(fang)法,但另(ling)曾有科(ke)學家(jia)在(zai)理論上證(zheng)(zheng)(zheng)明(ming)了這(zhe)種反應(ying)(ying)(ying)不可能(neng)實現。Hf178m2(鉿(jia)(jia)(jia)(jia)178m2)在(zai)學術(shu)界(jie)被(bei)普遍認為不能(neng)作為能(neng)源來(lai)源。

理化性質

物理性質

鉿為銀灰色(se)的(de)金屬(shu),有金屬(shu)光澤;金屬(shu)鉿有兩種變(bian)體(ti):α-鉿為六方密堆積(ji)變(bian)體(ti)(1750℃),其轉變(bian)溫度比鋯高(gao)。金屬(shu)鉿在(zai)(zai)高(gao)溫下有同素異(yi)形變(bian)體(ti)存(cun)在(zai)(zai)。金屬(shu)鉿有較高(gao)的(de)中(zhong)子吸收截面,可用作(zuo)反應(ying)堆的(de)控制材料。

晶體結構(gou)有(you)(you)兩種:在(zai)1300℃以下時,為(wei)六方密堆(dui)積(α-式(shi));在(zai)1300℃以上(shang)(shang)時,為(wei)體心立方(β-式(shi))。具(ju)有(you)(you)塑性(xing)(xing)的(de)金(jin)屬,當有(you)(you)雜質(zhi)(zhi)存在(zai)時質(zhi)(zhi)變硬(ying)而脆。空氣中穩定,灼燒(shao)時僅在(zai)表面上(shang)(shang)發(fa)暗。細絲可用(yong)火(huo)柴的(de)火(huo)焰點燃。性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)似鋯。不和水、稀酸或強堿作用(yong),但易溶解(jie)在(zai)王水和氫氟酸中。在(zai)化合(he)(he)物中主要呈+4價。鉿合(he)(he)金(jin)(Ta4HfC5)是已知熔點最高的(de)物質(zhi)(zhi)(約4215℃)。

晶體(ti)結構:晶胞為六方晶胞。

地殼中含量(ppm) 5.3

元素在太陽中的含量(liang):(ppm) 0.001

元(yuan)素在(zai)海水中(zhong)的含量:(ppm) 0.000007

莫氏硬度 5.5

聲音在(zai)其中的傳播速率(m/s) 3010

質子質量 1.20E-25

質子相對質量 72.504

化學性質

鉿(jia)的(de)化(hua)學性(xing)質與(yu)鋯十(shi)分(fen)相似(si),具有良(liang)好(hao)的(de)抗(kang)腐蝕性(xing)能,不易受(shou)一(yi)般酸(suan)(suan)堿水溶(rong)液的(de)侵蝕;易溶(rong)于氫氟(fu)酸(suan)(suan)而形(xing)成氟(fu)合(he)配合(he)物(wu)。高溫下,鉿(jia)也(ye)可以與(yu)氧、氮(dan)等氣體直接化(hua)合(he),形(xing)成氧化(hua)物(wu)和氮(dan)化(hua)物(wu)。

鉿(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)中(zhong)常呈+4價。主要的化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)是氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)HfO2。氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)有三種(zhong)不(bu)同的變(bian)(bian)體:將鉿(jia)(jia)的硫酸(suan)鹽(yan)和氯(lv)(lv)(lv)(lv)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)持續煅燒所得(de)的氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)是單(dan)斜變(bian)(bian)體;在(zai)(zai)(zai)400℃左右加熱鉿(jia)(jia)的氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)所得(de)的氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)是四(si)方變(bian)(bian)體;若(ruo)在(zai)(zai)(zai)1000℃以上(shang)煅燒,可得(de)立方變(bian)(bian)體。另一(yi)個化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)是四(si)氯(lv)(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia),它是制(zhi)備金屬鉿(jia)(jia)的原料,可由氯(lv)(lv)(lv)(lv)氣作用(yong)于氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)和碳的混合(he)(he)物(wu)制(zhi)取。四(si)氯(lv)(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)與水(shui)接(jie)觸,立即水(shui)解(jie)成十分穩定(ding)的HfO(4H2O)2+離子(zi)。HfO2+離子(zi)存在(zai)(zai)(zai)于鉿(jia)(jia)的許多(duo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)中(zhong),在(zai)(zai)(zai)鹽(yan)酸(suan)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的四(si)氯(lv)(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)溶(rong)液中(zhong)可結晶(jing)出針狀的水(shui)合(he)(he)氯(lv)(lv)(lv)(lv)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)HfOCl2·8H2O晶(jing)體。

4價鉿(jia)還容易與氟化物形成(cheng)組成(cheng)為K2HfF6、K3HfF7、(NH4)2HfF6、(NH4)3HfF7的配合物。這些(xie)配合物曾用于(yu)鋯、鉿(jia)分離(li)。

鉿元素的一些性質

原子序數 72

外圍電子排布 5d26s2

核內質子數 72

核外電子數 72

核電荷數 72

所屬周期 6

所屬族數 IV B

核外電子排布 2,8,18,32,10,2

電子層 K-L-M-N-O-P

氧(yang)化(hua)態 +4(主要),+1,+2,+3

晶胞參(can)數 a =b= 319.64 pm,c = 505.11 pm,α =β= 90°,γ = 120°

電離能(kJ /mol) M - M+ 642

M+ - M2+ 1440

M2+ - M3+ 2250

M3+ - M4+ 3216

原子半徑 159pm

常見化合物

二氧(yang)化鉿(HfO2),為白色粉(fen)末,有單(dan)斜(xie)、四方(fang)和(he)立(li)方(fang)三種(zhong)晶體結構,密度(du)分別(bie)為10.3g/cm3,10.1g/cm3和(he)10.43g/cm3。熔點2780~2920K。沸(fei)點5400K。熱(re)膨脹系數5.8×10-6/℃。不溶于水、鹽酸和(he)硝酸,可溶于濃硫酸和(he)氟(fu)氫酸。由硫酸鉿、氯氧(yang)化鉿等(deng)化合(he)物熱(re)分解或水解制(zhi)取。為生產金屬鉿和(he)鉿合(he)金的原(yuan)料。用(yong)作耐火材料、抗(kang)放(fang)射性涂料和(he)催(cui)化劑。 原(yuan)子能級HfO是制(zhi)造原(yuan)子能級ZrO時(shi)同時(shi)得(de)到(dao)的產品(pin)。從(cong)二次氯化起,提純、還原(yuan)、真空蒸餾等(deng)過程同鋯的工藝(yi)流(liu)程幾(ji)乎(hu)完全一樣。

四氯(lv)化(hua)鉿(jia)(HfCl4):為白(bai)色結(jie)晶塊,對(dui)濕敏感,溶于丙酮和甲醇。遇(yu)水水解生(sheng)成氯(lv)化(hua)氧鉿(jia)(HfOCl2),熱至(zhi)250℃揮發(fa),對(dui)眼睛(jing)、呼吸系統、皮膚有(you)刺激性。

氫(qing)(qing)氧(yang)化鉿(jia)(H4HfO4):氫(qing)(qing)氧(yang)化鉿(jia)通常以水合氧(yang)化物HfO2·nH2O存在,難溶(rong)(rong)于(yu)(yu)水,易溶(rong)(rong)于(yu)(yu)無(wu)機酸,不溶(rong)(rong)于(yu)(yu)氨水,很少溶(rong)(rong)于(yu)(yu)氫(qing)(qing)氧(yang)化鈉。加熱至100℃,生成羥基氧(yang)化鉿(jia)HfO(OH)2。可(ke)由(you)鉿(jia)(IV)鹽與氨水反(fan)應得到白色(se)氫(qing)(qing)氧(yang)化鉿(jia)沉淀。可(ke)用于(yu)(yu)制取其他鉿(jia)化合物。

制備方法

1、可由鎂還原四氯化鉿(jia)或(huo)熱分解(jie)四碘(dian)化鉿(jia)制(zhi)取(qu)。也(ye)可以HfCl4和K2HfF6為(wei)原料。在NaCl-KCl-HfCl4或(huo)K2HfF6熔(rong)體中(zhong)電(dian)解(jie)制(zhi)取(qu),其工藝過程與鋯的電(dian)解(jie)制(zhi)取(qu)相近。

2、鉿(jia)多與(yu)鋯共存(cun)(cun),沒有單獨存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)鉿(jia)原料(liao)(liao)。鉿(jia)的(de)制(zhi)(zhi)造原料(liao)(liao)是(shi)在(zai)(zai)制(zhi)(zhi)造鋯的(de)工藝流程中(zhong)分離(li)出(chu)來的(de)粗氧(yang)化鉿(jia)。用(yong)離(li)子交換樹脂(zhi)的(de)方法提取氧(yang)化鉿(jia),隨后利(li)用(yong)與(yu)鋯相同(tong)的(de)方法從這種氧(yang)化鉿(jia)中(zhong)制(zhi)(zhi)取金(jin)屬鉿(jia)。

3、可(ke)由四氯化鉿(HfCl4)與(yu)鈉共熱(re)經還原(yuan)而制得。

4、最早分(fen)(fen)離(li)(li)鋯、鉿(jia)的(de)(de)方法(fa)是含氟絡鹽(yan)(yan)的(de)(de)分(fen)(fen)級結(jie)晶和(he)(he)磷酸(suan)鹽(yan)(yan)的(de)(de)分(fen)(fen)級沉淀。這些方法(fa)操作麻(ma)煩,僅限(xian)于實驗室使用。陸續出(chu)現了分(fen)(fen)級蒸餾、溶(rong)(rong)劑(ji)萃(cui)取(qu)、離(li)(li)子交換和(he)(he)分(fen)(fen)級吸附等分(fen)(fen)離(li)(li)鋯、鉿(jia)的(de)(de)新技術,其中以(yi)溶(rong)(rong)劑(ji)萃(cui)取(qu)法(fa)較(jiao)有實用價值(zhi)。常(chang)用的(de)(de)兩種(zhong)分(fen)(fen)離(li)(li)體系是硫(liu)氰酸(suan)鹽(yan)(yan)-異己酮體系和(he)(he)磷酸(suan)三丁(ding)酯-硝(xiao)酸(suan)體系。以(yi)上方法(fa)所得(de)產品都是氫氧化(hua)鉿(jia),通過(guo)煅燒可得(de)純的(de)(de)氧化(hua)鉿(jia)。高純度的(de)(de)鉿(jia)可以(yi)用離(li)(li)子交換法(fa)取(qu)得(de)。

工業上,金屬(shu)鉿的生產常常并用克羅爾法(fa)和德(de)博爾-阿克爾法(fa)。克羅爾法(fa)是(shi)用金屬(shu)鎂還原(yuan)四氯化鉿:

2Mg+HfCl4─→2MgCl2+Hf

德博爾-阿(a)克爾法即碘化法,用此法提純海綿狀(zhuang)鉿,得到可延(yan)展(zhan)的金屬(shu)鉿。

礦藏分布

鉿(jia)(jia)的(de)地殼豐度比常(chang)用金屬(shu)鉍﹑鎘﹑汞(gong)多,與鈹﹑鍺﹑鈾的(de)含(han)(han)(han)量相當。所有(you)含(han)(han)(han)鋯(gao)的(de)礦物(wu)中(zhong)都含(han)(han)(han)有(you)鉿(jia)(jia)。工業上用的(de)鋯(gao)石中(zhong)含(han)(han)(han)鉿(jia)(jia)量為0.5~2%。次(ci)生鋯(gao)礦中(zhong)的(de)鈹鋯(gao)石(alvite)含(han)(han)(han)鉿(jia)(jia)可以(yi)高達15%。還(huan)有(you)一(yi)種(zhong)(zhong)變(bian)質鋯(gao)石曲晶石(cyrtolite),含(han)(han)(han)HfO達5%以(yi)上。后(hou)兩種(zhong)(zhong)礦物(wu)的(de)儲量少,工業上尚未采用。鉿(jia)(jia)主要由生產(chan)鋯(gao)的(de)過程中(zhong)回收。

存在于(yu)大多數(shu)鋯(gao)礦(kuang)中。因(yin)為地(di)殼中含(han)量很(hen)少。常與鋯(gao)共存,無單獨礦(kuang)石。

應用領域

由(you)于鉿(jia)(jia)容易發射(she)(she)電(dian)子而很有(you)用(yong)(yong)(yong)處(如(ru)(ru)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)白熾(chi)燈的(de)(de)(de)(de)(de)燈絲)。用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)X射(she)(she)線(xian)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji),鉿(jia)(jia)和(he)(he)鎢或鉬的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)高(gao)壓(ya)放電(dian)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)極(ji)。常(chang)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)X射(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)和(he)(he)鎢絲制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)業(ye)。純(chun)鉿(jia)(jia)具有(you)可塑(su)性、易加工(gong)(gong)(gong)、耐(nai)(nai)高(gao)溫抗腐(fu)蝕,是原子能工(gong)(gong)(gong)業(ye)重要材料。鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)熱中(zhong)子捕獲截(jie)面大,是較理(li)想的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)子吸收體,可作(zuo)(zuo)(zuo)原子反應堆的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)棒和(he)(he)保護裝置。鉿(jia)(jia)粉(fen)可作(zuo)(zuo)(zuo)火箭的(de)(de)(de)(de)(de)推進器。在(zai)電(dian)器工(gong)(gong)(gong)業(ye)上可制(zhi)造(zao)(zao)X射(she)(she)線(xian)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)。鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金可作(zuo)(zuo)(zuo)火箭噴(pen)嘴和(he)(he)滑翔式重返(fan)大氣層的(de)(de)(de)(de)(de)飛行器的(de)(de)(de)(de)(de)前沿保護層,Hf-Ta合(he)金可制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)具鋼及電(dian)阻(zu)材料。在(zai)耐(nai)(nai)熱合(he)金中(zhong)鉿(jia)(jia)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)添(tian)(tian)加元(yuan)素,例如(ru)(ru)鎢、鉬、鉭的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金中(zhong)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加鉿(jia)(jia)。HfC由(you)于硬(ying)度和(he)(he)熔點高(gao),可作(zuo)(zuo)(zuo)硬(ying)質合(he)金添(tian)(tian)加劑(ji)。4TaCHfC的(de)(de)(de)(de)(de)熔點約為(wei)4215℃,為(wei)已知的(de)(de)(de)(de)(de)熔點最高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)化合(he)物。鉿(jia)(jia)可作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)很多充氣系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)吸氣劑(ji)。鉿(jia)(jia)吸氣劑(ji)可除去(qu)系(xi)統(tong)中(zhong)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)氧、氮等不(bu)需要氣體。鉿(jia)(jia)常(chang)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)液壓(ya)油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)添(tian)(tian)加劑(ji),防止(zhi)在(zai)高(gao)危作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)時候液壓(ya)油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)揮(hui)發,具有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗揮(hui)發性,這個特性的(de)(de)(de)(de)(de)話,所以一(yi)般用(yong)(yong)(yong)于工(gong)(gong)(gong)業(ye)液壓(ya)油(you)(you)。醫(yi)學(xue)液壓(ya)油(you)(you)。

鉿元素也用(yong)于最(zui)新的(de)(de)(de)intel45納(na)米(mi)處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)。由于二(er)氧化硅(SiO2)具有(you)易制性(Manufacturability),且能(neng)減少厚(hou)度(du)(du)(du)(du)以持續改善晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)效(xiao)能(neng),處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)廠商(shang)均(jun)采用(yong)二(er)氧化硅做(zuo)為(wei)制作(zuo)柵極電(dian)介(jie)質的(de)(de)(de)材料。當(dang)英特爾(er)導(dao)入(ru)65納(na)米(mi)制造工藝時(shi),雖已全力(li)將(jiang)二(er)氧化硅柵極電(dian)介(jie)質厚(hou)度(du)(du)(du)(du)降低(di)至(zhi)1.2納(na)米(mi),相當(dang)于5層原子,但由于晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)縮(suo)至(zhi)原子大小(xiao)的(de)(de)(de)尺寸時(shi),耗電(dian)和散熱難度(du)(du)(du)(du)亦(yi)會同時(shi)增加(jia)(jia)(jia),產生(sheng)電(dian)流浪費(fei)和不必要的(de)(de)(de)熱能(neng),因此(ci)(ci)若繼續采用(yong)時(shi)下材料,進一步減少厚(hou)度(du)(du)(du)(du),柵極電(dian)介(jie)質的(de)(de)(de)漏電(dian)情(qing)況勢將(jiang)會明顯攀升(sheng)(sheng),令縮(suo)小(xiao)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)技術(shu)遭(zao)遇(yu)極限。為(wei)解決此(ci)(ci)關鍵問題,英特爾(er)正規劃改用(yong)較厚(hou)的(de)(de)(de)高K材料(鉿元素為(wei)基礎的(de)(de)(de)物質)作(zuo)為(wei)柵極電(dian)介(jie)質,取代二(er)氧化硅,此(ci)(ci)舉也成功使(shi)漏電(dian)量降低(di)10倍以上(shang)。另(ling)與上(shang)一代65納(na)米(mi)技術(shu)相較,英特爾(er)的(de)(de)(de)45納(na)米(mi)制程令晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)密度(du)(du)(du)(du)提(ti)升(sheng)(sheng)近2倍,得以增加(jia)(jia)(jia)處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)總數或縮(suo)小(xiao)處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)積,此(ci)(ci)外,晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)開關動作(zuo)所需電(dian)力(li)更低(di),耗電(dian)量減少近30%,內部連(lian)接線(interconnects)采用(yong)銅線搭配低(di)k電(dian)介(jie)質,順利提(ti)升(sheng)(sheng)效(xiao)能(neng)并降低(di)耗電(dian)量,開關動作(zuo)速度(du)(du)(du)(du)約加(jia)(jia)(jia)快20%。

儲存運輸

儲存于陰涼、通風的庫(ku)房。遠(yuan)離火種(zhong)、熱源。應與氧化(hua)劑、酸類、鹵素等(deng)分開存放,切(qie)忌混儲。采用(yong)防爆型(xing)照明、通風設施。禁止使用(yong)易產生火花(hua)的機械設備(bei)和工具。儲區應備(bei)有合適(shi)的材(cai)料收(shou)容泄(xie)漏物(wu)。

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