氧氯化铪,化学式为HfOCl2,外观为白色结晶固体状,理论密度2.2g/cm3,可溶于水。氧氯化铪通常以水合物的形式存在,常见产品为氧氯化铪八水合物(HfOCl2·8H2O)。
氧氯化铪的制备方法主要是,四氯化铪(HfCl4)水解获得氧氯化铪,氢氧化铪(Hf(OH)4)与盐酸反应获得氯化氧铪等。例如,以金属铪或铪合金为原料,将原料溶解于硫酸,经过滤、加碱沉淀,沉淀物经水洗、过滤、烘干后,获得氢氧化铪,氢氧化铪溶于盐酸,获得铪盐酸溶液,冷却结晶,过滤可得到氧氯化铪粗品,粗品经溶于水过滤、二次结晶、盐酸洗涤等工艺可以提高纯度。
氧氯化铪通过热分解工艺可以获得氧化铪(HfO2)。氧氯化铪受热失去结晶水,继续加热分解脱氯,在一定温度条件下可获得氧化铪晶体。经纯化后的高纯度氧氯化铪可用作高纯度氧化铪前驱体。氧化铪可以应用在电子、核能、高温合金、催化剂等领域。
在电子领域,氧化铪凭借高介电常数特点,可用在晶体管栅极介电层制备方面,能够替代传统的二氧化硅材料,制造得到高性能、小尺寸晶体管;在核能领域,氧化铪凭借热中子吸收截面大特点,可用在核反应堆控制棒制造方面,能够控制核反应速率,在稳定输出功率与保障运行安全性方面可发挥重要作用。由此来看,氧氯化铪市场发展空间大。
在自然界中,铪无单独矿石,通常与锆伴生,铪、锆化学性质类似,二者分离难度大。但锆的热中子吸收截面低,而铪的热中子吸收截面大,在核工业快速发展背景下,成熟的锆铪分离技术重要性日益突出。
新思界
行业分析人士表示,在我国,三祥新材股份有限公司加快布局氧氯化铪市场,2025年4月,控股子公司辽宁华祥新材料有限公司通过技术转让获得锆铪分离纯化技术专利,7月,该子公司计划投资建设锆铪分离项目,以现有的氧氯化锆产线为载体,进行锆铪分离来获取核级氧氯化锆和氧氯化铪;此外,先导科技集团有限公司官网上显示可以提供纯度≥98.5%的氧氯化铪(HfOCl2·8H2O)产品。
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