Material

Gốm Hafnia (HfO₂)

Hafnia (HfO₂) là gốm chịu lửa hệ số k cao, điểm nóng chảy cao, dùng chủ yếu trong các ứng dụng tiên tiến nơi tổ hợp ổn định nhiệt, tiết…

Custom Precision Ceramic Parts

Hafnia (HfO₂) là gốm chịu lửa hệ số k cao, điểm nóng chảy cao, dùng chủ yếu trong các ứng dụng tiên tiến nơi tổ hợp ổn định nhiệt, tiết diện bắt neutron và vùng cấm rộng của nó là không thể thay thế.

Nó làm điện môi cổng trong bán dẫn tiên tiến (thay SiO₂ ở nút dưới 45 nm), chi tiết khắc plasma chịu lửa, và trong ứng dụng hạt nhân làm vật liệu thanh điều khiển cùng chất hấp thụ neutron. Nóng chảy ở ~2750 °C với độ ổn định hóa học xuất sắc, hafnia sống sót trong môi trường làm nóng chảy hoặc ăn mòn hầu hết các gốm khác.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
Thành phầnHafnium dioxide
Khối lượng riêng9.68 g/cm3
Độ cứng Vickers1200-1400 HV
Độ bền uốn100-200 MPa
Độ dai phá hủy2-3 MPa.m1/2
Nhiệt độ làm việc tối đa2000 C
Độ dẫn nhiệt1.5-2 W/m.K
Hệ số giãn nở nhiệt (20-1000 C)5.6 x10-6/K
Potential Advantages

Điểm nóng chảy rất cao (~2750 °C); vùng cấm lớn (~5,8 eV) cho cách điện cao áp; hằng số điện môi cao (k ~ 25); tiết diện bắt neutron xuất sắc; trơ hóa học trong môi trường oxy hóa và khử.

Design Considerations

Chi phí cao hơn đáng kể so với alumina, zirconia hay thậm chí yttria — hafnia chỉ dành cho ứng dụng mà đặc tính hạt nhân, điện tử hoặc siêu nhiệt độ độc đáo của nó xứng đáng với giá. Chuyển pha quanh 1700–1900 °C có thể gây biến đổi thể tích trong một số lộ trình gia công.

Limitations & Trade-offs

Chi phí cao và ít nhà cung cấp; hành vi chuyển pha đòi hỏi quản lý nhiệt cẩn thận khi gia công và sử dụng; kháng sốc nhiệt trung bình; khó gia công đến dung sai chặt sau thiêu kết.