鉿(jia)(jia)(jia)是一(yi)種金(jin)(jin)屬元(yuan)素,符號Hf,原(yuan)子序數為72,原(yuan)子量(liang)178.49。單質是一(yi)種帶(dai)光(guang)澤的(de)銀灰色的(de)過渡金(jin)(jin)屬。鉿(jia)(jia)(jia)有6種天然穩定同(tong)位素:鉿(jia)(jia)(jia)-174、176、177、178、179、180。鉿(jia)(jia)(jia)不與(yu)稀鹽酸(suan)、稀硫酸(suan)和(he)(he)強(qiang)堿溶(rong)液作用(yong),但可(ke)溶(rong)于氫氟酸(suan)和(he)(he)王水。元(yuan)素名來源(yuan)于哥本(ben)哈根城(cheng)的(de)拉丁(ding)文(wen)名稱。1925年瑞(rui)典化學(xue)家赫維西和(he)(he)荷(he)蘭物理(li)學(xue)家科斯特用(yong)含(han)氟絡鹽分(fen)級結晶(jing)的(de)方法得到純的(de)鉿(jia)(jia)(jia)鹽,并用(yong)金(jin)(jin)屬鈉還(huan)原(yuan),得到純的(de)金(jin)(jin)屬鉿(jia)(jia)(jia)。鉿(jia)(jia)(jia)在地殼中的(de)含(han)量(liang)為0.00045%,在自然界中常與(yu)鋯伴生。
1923年(nian),瑞典化學家赫維(wei)(wei)西和(he)荷(he)蘭物(wu)理學家D·科(ke)斯特(te)在(zai)挪威和(he)格陵蘭所產的(de)(de)鋯(gao)石中發現鉿元素,并(bing)(bing)命名(ming)為hafnium,它來(lai)源于哥本哈根城(cheng)的(de)(de)拉丁名(ming)稱(cheng)Hafnia。1925年(nian),赫維(wei)(wei)西和(he)科(ke)斯特(te)用含(han)氟絡鹽(yan)分級結晶(jing)的(de)(de)方(fang)法分離掉鋯(gao)、鈦(tai),得到純(chun)的(de)(de)鉿鹽(yan);并(bing)(bing)用金屬(shu)鈉還(huan)原鉿鹽(yan),得到純(chun)的(de)(de)金屬(shu)鉿。赫維(wei)(wei)西制得了幾毫克純(chun)鉿的(de)(de)樣品(pin)。
1998年(nian)德克(ke)薩斯州(zhou)大學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)Carl Collins教授做(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次(ci)實驗中聲稱經伽瑪(ma)射(she)(she)線(xian)照射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)鉿(jia)178m2(同質異能(neng)(neng)(neng)素(su)鉿(jia)-178m2)可以(yi)釋(shi)(shi)放(fang)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang),其能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)比化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)高(gao)5個數量(liang)(liang)級,但比核反(fan)(fan)應(ying)(ying)低3個數量(liang)(liang)級。Hf178m2(鉿(jia)178m2)在(zai)(zai)相似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)長壽命同位素(su)中有著(zhu)最長的(de)(de)(de)(de)(de)壽命:Hf178m2(鉿(jia)178m2)的(de)(de)(de)(de)(de)半衰(shuai)期長達31年(nian),因(yin)此(ci)其天然放(fang)射(she)(she)性活度約為1.6萬億貝克(ke)勒爾。Collins的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)告指(zhi)(zhi)出:一(yi)(yi)克(ke)純(chun)Hf178m2(鉿(jia)178m2)包含約1330兆焦耳,這(zhe)(zhe)相當于(yu)300千克(ke)TNT炸(zha)藥爆炸(zha)釋(shi)(shi)放(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)。Collins的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)告指(zhi)(zhi)出這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)中所有的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)都以(yi)X射(she)(she)線(xian)或(huo)伽瑪(ma)射(she)(she)線(xian)形式釋(shi)(shi)放(fang),這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)釋(shi)(shi)放(fang)速(su)度極(ji)快,且Hf178m2(鉿(jia)178m2)在(zai)(zai)極(ji)低濃度下仍可發生反(fan)(fan)應(ying)(ying)。五角(jiao)大樓為此(ci)撥(bo)款研(yan)究(jiu)。實驗中信(xin)噪比很(hen)低(誤差較(jiao)大),且自此(ci)之后,盡管經過包括由美國國防部先進項(xiang)目研(yan)究(jiu)局(DARPA)及JASON Defense Advisory Group等多國組(zu)織科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)多次(ci)試(shi)驗,沒有任何科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)Collins聲稱的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下實現這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)反(fan)(fan)應(ying)(ying),而Collins也未(wei)能(neng)(neng)(neng)給出有力的(de)(de)(de)(de)(de)證據(ju)證明這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)。2006年(nian),Collins提出利用(yong)誘發伽瑪(ma)射(she)(she)線(xian)發射(she)(she)使Hf178m2(鉿(jia)178m2)釋(shi)(shi)放(fang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa),但另曾有科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)在(zai)(zai)理論上(shang)證明了這(zhe)(zhe)種反(fan)(fan)應(ying)(ying)不可能(neng)(neng)(neng)實現。Hf178m2(鉿(jia)178m2)在(zai)(zai)學(xue)(xue)術(shu)界被普遍認為不能(neng)(neng)(neng)作為能(neng)(neng)(neng)源來源。
鉿(jia)(jia)為銀灰色的(de)金(jin)屬(shu)(shu),有(you)金(jin)屬(shu)(shu)光澤(ze);金(jin)屬(shu)(shu)鉿(jia)(jia)有(you)兩種變(bian)體(ti):α-鉿(jia)(jia)為六方密堆積(ji)變(bian)體(ti)(1750℃),其轉變(bian)溫度比(bi)鋯(gao)高(gao)。金(jin)屬(shu)(shu)鉿(jia)(jia)在高(gao)溫下有(you)同素(su)異形變(bian)體(ti)存在。金(jin)屬(shu)(shu)鉿(jia)(jia)有(you)較高(gao)的(de)中子(zi)吸收(shou)截面,可用作反(fan)應堆的(de)控制材(cai)料。
晶體結(jie)構有兩種:在(zai)(zai)(zai)1300℃以下(xia)時(shi),為六方密堆積(ji)(α-式(shi));在(zai)(zai)(zai)1300℃以上時(shi),為體心立(li)方(β-式(shi))。具有塑(su)性的金屬,當有雜質(zhi)存在(zai)(zai)(zai)時(shi)質(zhi)變硬而脆。空氣中(zhong)穩定(ding),灼(zhuo)燒時(shi)僅在(zai)(zai)(zai)表(biao)面上發暗。細(xi)絲(si)可用火(huo)柴(chai)的火(huo)焰點燃。性質(zhi)似(si)鋯。不(bu)和(he)水、稀酸(suan)或強堿作(zuo)用,但(dan)易溶解在(zai)(zai)(zai)王水和(he)氫(qing)氟(fu)酸(suan)中(zhong)。在(zai)(zai)(zai)化合物中(zhong)主(zhu)要呈+4價(jia)。鉿合金(Ta4HfC5)是(shi)已知熔點最高的物質(zhi)(約(yue)4215℃)。
晶(jing)體結構:晶(jing)胞為六方(fang)晶(jing)胞。
地(di)殼中含量(liang)(ppm) 5.3
元素(su)在太陽(yang)中的含量(liang):(ppm) 0.001
元(yuan)素在(zai)海水中的含量:(ppm) 0.000007
莫氏硬(ying)度 5.5
聲音(yin)在(zai)其中的傳(chuan)播速率(m/s) 3010
質(zhi)子質(zhi)量 1.20E-25
質子相(xiang)對質量 72.504
鉿的化(hua)(hua)(hua)學性(xing)質與鋯十分相似(si),具有良好的抗腐(fu)蝕性(xing)能,不(bu)易受一般酸堿水溶(rong)液(ye)的侵蝕;易溶(rong)于氫(qing)氟(fu)酸而形成(cheng)氟(fu)合(he)配合(he)物(wu)。高溫下,鉿也可以(yi)與氧、氮等氣(qi)體(ti)直接化(hua)(hua)(hua)合(he),形成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)。
鉿(jia)(jia)在化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)中常(chang)呈(cheng)+4價。主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)是(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)HfO2。氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)有(you)三種不同的(de)(de)(de)變(bian)體(ti):將鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)硫酸鹽(yan)和氯(lv)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)持(chi)續煅(duan)燒所得(de)(de)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)是(shi)單斜變(bian)體(ti);在400℃左右加熱鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)所得(de)(de)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)是(shi)四(si)方變(bian)體(ti);若在1000℃以上(shang)煅(duan)燒,可(ke)得(de)(de)立(li)方變(bian)體(ti)。另(ling)一個化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)是(shi)四(si)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia),它是(shi)制備金屬鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)原料,可(ke)由氯(lv)氣(qi)作用于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)和碳的(de)(de)(de)混合(he)物(wu)(wu)制取。四(si)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)與水(shui)接觸,立(li)即水(shui)解成十分穩定的(de)(de)(de)HfO(4H2O)2+離(li)子。HfO2+離(li)子存在于(yu)鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)許(xu)多化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)中,在鹽(yan)酸酸化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)四(si)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)溶液中可(ke)結(jie)晶出針狀的(de)(de)(de)水(shui)合(he)氯(lv)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(jia)HfOCl2·8H2O晶體(ti)。
4價鉿還容易與氟化物形(xing)成組(zu)成為K2HfF6、K3HfF7、(NH4)2HfF6、(NH4)3HfF7的(de)配合物。這(zhe)些(xie)配合物曾用于鋯、鉿分離(li)。
鉿元素的一些性質
原子序數 72
外(wai)圍電子排布 5d26s2
核(he)內(nei)質子數 72
核外電子數(shu) 72
核電荷數 72
所屬周期 6
所屬族數 IV B
核外電子排(pai)布 2,8,18,32,10,2
電子層 K-L-M-N-O-P
氧(yang)化態 +4(主(zhu)要(yao)),+1,+2,+3
晶(jing)胞參數 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
二氧化(hua)鉿(HfO2),為(wei)(wei)白色(se)粉(fen)末,有單斜、四方和立方三種晶體結構,密度(du)分別為(wei)(wei)10.3g/cm3,10.1g/cm3和10.43g/cm3。熔(rong)點(dian)2780~2920K。沸點(dian)5400K。熱膨脹(zhang)系數5.8×10-6/℃。不(bu)溶于(yu)水、鹽酸和硝酸,可溶于(yu)濃硫(liu)酸和氟(fu)氫酸。由硫(liu)酸鉿、氯(lv)氧化(hua)鉿等化(hua)合物熱分解或水解制取。為(wei)(wei)生(sheng)產(chan)金屬鉿和鉿合金的原料。用(yong)作耐火材料、抗(kang)放(fang)射性涂料和催化(hua)劑。 原子能(neng)(neng)級(ji)(ji)HfO是(shi)制造原子能(neng)(neng)級(ji)(ji)ZrO時同時得到(dao)的產(chan)品。從二次氯(lv)化(hua)起,提純、還原、真空蒸(zheng)餾等過程同鋯的工藝流程幾乎完全一樣。
四氯化(hua)鉿(jia)(jia)(HfCl4):為(wei)白色結(jie)晶塊,對(dui)濕敏感,溶于丙(bing)酮和甲(jia)醇。遇水水解生成氯化(hua)氧鉿(jia)(jia)(HfOCl2),熱至(zhi)250℃揮發,對(dui)眼睛、呼(hu)吸系(xi)統、皮膚有刺(ci)激性。
氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)(H4HfO4):氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)通常以水合氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物HfO2·nH2O存在,難(nan)溶(rong)于(yu)水,易溶(rong)于(yu)無機酸,不溶(rong)于(yu)氨(an)水,很(hen)少溶(rong)于(yu)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉。加熱至100℃,生成羥基氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)HfO(OH)2。可由(you)鉿(jia)(IV)鹽與(yu)氨(an)水反應(ying)得到白色氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉿(jia)沉淀。可用于(yu)制取其他鉿(jia)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物。
1、可由鎂還原四(si)(si)氯化(hua)鉿(jia)或熱分解(jie)四(si)(si)碘化(hua)鉿(jia)制取(qu)(qu)(qu)。也(ye)可以(yi)HfCl4和K2HfF6為原料。在NaCl-KCl-HfCl4或K2HfF6熔體中電(dian)解(jie)制取(qu)(qu)(qu),其工藝過程與鋯的電(dian)解(jie)制取(qu)(qu)(qu)相近。
2、鉿(jia)(jia)多與(yu)鋯(gao)共(gong)存,沒有單(dan)獨存在(zai)的鉿(jia)(jia)原(yuan)料(liao)。鉿(jia)(jia)的制造(zao)原(yuan)料(liao)是(shi)在(zai)制造(zao)鋯(gao)的工(gong)藝(yi)流程中(zhong)分(fen)離(li)出來的粗氧(yang)化鉿(jia)(jia)。用離(li)子交換(huan)樹脂(zhi)的方(fang)法(fa)提取氧(yang)化鉿(jia)(jia),隨(sui)后利用與(yu)鋯(gao)相同的方(fang)法(fa)從這種氧(yang)化鉿(jia)(jia)中(zhong)制取金(jin)屬鉿(jia)(jia)。
3、可由四氯化(hua)鉿(HfCl4)與鈉共熱經還原而制得(de)。
4、最早分離(li)(li)鋯(gao)、鉿的方(fang)法是(shi)含氟絡(luo)鹽的分級(ji)結晶和(he)磷酸鹽的分級(ji)沉淀。這些方(fang)法操(cao)作麻(ma)煩,僅限于實(shi)(shi)驗室使(shi)用(yong)(yong)。陸續出現了分級(ji)蒸餾、溶劑萃取(qu)(qu)、離(li)(li)子交(jiao)換和(he)分級(ji)吸附(fu)等分離(li)(li)鋯(gao)、鉿的新技術,其中(zhong)以(yi)(yi)溶劑萃取(qu)(qu)法較有實(shi)(shi)用(yong)(yong)價值。常用(yong)(yong)的兩種分離(li)(li)體系是(shi)硫氰酸鹽-異己酮體系和(he)磷酸三丁酯-硝酸體系。以(yi)(yi)上方(fang)法所得(de)產品(pin)都是(shi)氫(qing)氧(yang)化鉿,通過(guo)煅燒可得(de)純的氧(yang)化鉿。高純度的鉿可以(yi)(yi)用(yong)(yong)離(li)(li)子交(jiao)換法取(qu)(qu)得(de)。
工業上,金屬鉿的生產常常并用(yong)克(ke)羅(luo)爾法和德(de)博(bo)爾-阿克(ke)爾法。克(ke)羅(luo)爾法是用(yong)金屬鎂還(huan)原四氯化鉿:
2Mg+HfCl4─→2MgCl2+Hf
德博爾(er)-阿克(ke)爾(er)法即碘(dian)化(hua)法,用此法提純(chun)海綿(mian)狀鉿(jia),得到可延展的金屬(shu)鉿(jia)。
鉿的(de)地殼(ke)豐度比常(chang)用金屬鉍﹑鎘﹑汞多,與鈹(pi)﹑鍺﹑鈾的(de)含量相當。所有含鋯(gao)的(de)礦(kuang)物(wu)中都含有鉿。工業(ye)上(shang)用的(de)鋯(gao)石(shi)(shi)中含鉿量為0.5~2%。次(ci)生(sheng)(sheng)鋯(gao)礦(kuang)中的(de)鈹(pi)鋯(gao)石(shi)(shi)(alvite)含鉿可以高達(da)15%。還有一種(zhong)變質鋯(gao)石(shi)(shi)曲晶石(shi)(shi)(cyrtolite),含HfO達(da)5%以上(shang)。后兩種(zhong)礦(kuang)物(wu)的(de)儲量少,工業(ye)上(shang)尚未采用。鉿主要(yao)由生(sheng)(sheng)產鋯(gao)的(de)過程中回收。
存在于(yu)大多(duo)數鋯(gao)礦中。因為地殼中含量很少。常與(yu)鋯(gao)共存,無單獨礦石。
由(you)(you)于鉿(jia)(jia)容易發(fa)(fa)射電(dian)子(zi)而(er)很(hen)有(you)用處(如(ru)(ru)用作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)白熾燈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燈絲)。用作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)X射線管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji),鉿(jia)(jia)和(he)(he)鎢(wu)或鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金用作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)高(gao)(gao)壓(ya)放電(dian)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)極(ji)。常用作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)X射線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)和(he)(he)鎢(wu)絲制(zhi)(zhi)造工(gong)業(ye)(ye)。純(chun)鉿(jia)(jia)具有(you)可(ke)塑性(xing)、易加(jia)(jia)工(gong)、耐(nai)高(gao)(gao)溫抗(kang)腐蝕(shi),是原(yuan)子(zi)能工(gong)業(ye)(ye)重要(yao)材(cai)料。鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)中(zhong)子(zi)捕獲截(jie)面大(da),是較理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)子(zi)吸(xi)(xi)收(shou)體(ti),可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)原(yuan)子(zi)反應堆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)棒和(he)(he)保(bao)護(hu)(hu)裝置。鉿(jia)(jia)粉可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)火箭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推進器。在電(dian)器工(gong)業(ye)(ye)上可(ke)制(zhi)(zhi)造X射線管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)。鉿(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)火箭噴嘴(zui)和(he)(he)滑翔式重返大(da)氣(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)行器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)沿(yan)保(bao)護(hu)(hu)層(ceng),Hf-Ta合(he)金可(ke)制(zhi)(zhi)造工(gong)具鋼及電(dian)阻材(cai)料。在耐(nai)熱(re)合(he)金中(zhong)鉿(jia)(jia)用作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)添(tian)加(jia)(jia)元素,例如(ru)(ru)鎢(wu)、鉬(mu)、鉭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金中(zhong)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)鉿(jia)(jia)。HfC由(you)(you)于硬度(du)和(he)(he)熔點(dian)高(gao)(gao),可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)硬質合(he)金添(tian)加(jia)(jia)劑。4TaCHfC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔點(dian)約為4215℃,為已知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔點(dian)最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化合(he)物。鉿(jia)(jia)可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為很(hen)多充氣(qi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)氣(qi)劑。鉿(jia)(jia)吸(xi)(xi)氣(qi)劑可(ke)除去(qu)系統(tong)中(zhong)存在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧、氮等(deng)不(bu)需要(yao)氣(qi)體(ti)。鉿(jia)(jia)常作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為液(ye)(ye)壓(ya)油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種添(tian)加(jia)(jia)劑,防止在高(gao)(gao)危作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)時候液(ye)(ye)壓(ya)油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)揮(hui)發(fa)(fa),具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)揮(hui)發(fa)(fa)性(xing),這(zhe)個特性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話,所以一(yi)般用于工(gong)業(ye)(ye)液(ye)(ye)壓(ya)油(you)。醫學液(ye)(ye)壓(ya)油(you)。
鉿元素也用于最新的intel45納(na)(na)(na)米(mi)處理(li)(li)器(qi)(qi)。由于二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(SiO2)具有易制性(Manufacturability),且(qie)能減(jian)少厚度(du)以持續改善晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)效能,處理(li)(li)器(qi)(qi)廠(chang)商均采用二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)做為制作(zuo)柵(zha)極(ji)(ji)(ji)電(dian)介(jie)質的材料。當英特(te)爾導入65納(na)(na)(na)米(mi)制造工(gong)藝時(shi)(shi)(shi),雖(sui)已(yi)全(quan)力(li)將(jiang)二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)柵(zha)極(ji)(ji)(ji)電(dian)介(jie)質厚度(du)降(jiang)低(di)至(zhi)1.2納(na)(na)(na)米(mi),相(xiang)當于5層原子,但(dan)由于晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)縮至(zhi)原子大小的尺寸時(shi)(shi)(shi),耗(hao)電(dian)和散(san)熱(re)難度(du)亦會(hui)同時(shi)(shi)(shi)增(zeng)加,產生電(dian)流浪費和不必要的熱(re)能,因此若繼續采用時(shi)(shi)(shi)下材料,進一(yi)(yi)步減(jian)少厚度(du),柵(zha)極(ji)(ji)(ji)電(dian)介(jie)質的漏電(dian)情況勢將(jiang)會(hui)明(ming)顯(xian)攀升,令縮小晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)技術(shu)遭遇(yu)極(ji)(ji)(ji)限。為解(jie)決此關鍵問題,英特(te)爾正規劃改用較厚的高K材料(鉿元素為基礎的物(wu)質)作(zuo)為柵(zha)極(ji)(ji)(ji)電(dian)介(jie)質,取代二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)(gui),此舉(ju)也成功(gong)使(shi)漏電(dian)量降(jiang)低(di)10倍以上。另與上一(yi)(yi)代65納(na)(na)(na)米(mi)技術(shu)相(xiang)較,英特(te)爾的45納(na)(na)(na)米(mi)制程(cheng)令晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)密度(du)提升近(jin)2倍,得以增(zeng)加處理(li)(li)器(qi)(qi)的晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)總(zong)數或(huo)縮小處理(li)(li)器(qi)(qi)體(ti)(ti)積,此外,晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)開關動作(zuo)所需電(dian)力(li)更低(di),耗(hao)電(dian)量減(jian)少近(jin)30%,內(nei)部連接線(interconnects)采用銅線搭配低(di)k電(dian)介(jie)質,順利提升效能并降(jiang)低(di)耗(hao)電(dian)量,開關動作(zuo)速度(du)約(yue)加快20%。
儲(chu)存于陰涼、通(tong)風的庫房。遠離(li)火種、熱源。應(ying)與(yu)氧化劑(ji)、酸(suan)類、鹵素等分開存放,切(qie)忌混儲(chu)。采用防(fang)爆(bao)型照明(ming)、通(tong)風設(she)施。禁(jin)止使用易產生火花的機械(xie)設(she)備和工具。儲(chu)區應(ying)備有合(he)適的材料(liao)收容泄漏(lou)物。