Hafnium (Schmucklexikon)

Engl.: hafnium; franz.: hafnium; span.: hafnio; ital.: afnio.
Chemisches Symbol: Hf


Chemisch-physikalische Eigenschaften

Hafnium ist ein grau glänzendes Schwermetall mittlerer Härte, das in reinem Zustand dehnbar und walzbar ist. Das Metall ist unbeständig gegen Luft und überzieht sich durch die Einwirkung von Sauerstoff mit einer schützenden Oxidschicht, die es für die meisten Säuren (außer Königswasser und Flusssäure) und Laugen unempfindlich macht.



Technische Eckdaten

Verwendung

Wegen seiner großen Absorbtionsfähigkeit für Neutronen spielt Hafnium eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Regelstäben für Atomkraftwerke. Weitere Anwendungen ergeben sich beispielsweise als Alternative für Wolfram bei der Herstellung von Glühwendeln und als Legierungsmetall für Eisen-, Titan-, Niob-, Tantal- oder Nickelverbindungen.



Vorkommen und Verfügbarkeit

Hafnium kommt in der Natur ausschließlich zusammen mit Zirkonium vor. Die Trennung der beiden recht ähnlichen Metalle ist relativ aufwändig und kostspielig. Hafnium ist mit 0,0004% am Aufbau der Erdkruste beteiligt und liegt damit an 52. Stelle in der Rangfolge der Elementhäufigkeit. Am Markt ist Hafnium beispielsweise in Form von Barren, Blechen, Folien, Drähten und Pulver erhältlich.

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Hafnium in der Schmuckherstellung

Obgleich man aus Hafnium durchaus Schmuck herstellen kann, besteht wegen seines unspektakulären Aussehens bei Konsumenten praktisch keine Nachfrage nach diesem Schmuckmetall. Wegen seiner extrem hohen Schmelztemperatur ist es außerdem bei den Schmuckherstellern nicht beliebt, und es finden sich auch nur wenige Goldschmiede, die Hafnium überhaupt legieren, gießen, löten oder schweißen können. Da sowohl der Schmelzpunkt als auch die Weichglühtemperatur bereits außerhalb des mit Acetylen erreichbaren Temperaturbereichs liegen, scheidet auch eine formende Verarbeitung (z.B. Schmieden, Walzen) aus. Dagegen sind rein spanende Verfahrensweisen (z.B. Drehen, Feilen) auch ohne spezielles Equipment möglich.

Bei der Verarbeitung ist zu beachten, dass Hafnium fein verteilt (z.B. als Späne oder Staub) zur Selbstentzündung neigt. Es besteht dann Explosions- und Brandgefahr. Die Verarbeitung auf der Drehbank muss also mit viel Bohrmilch erfolgen, die Feilung sollte getrennt von sonstigen Edelmetallen gesammelt und unter Luftabschluss (z.B. gesättigt in Bohrmilch) aufbewahrt werden. Während metallisches Hafnium biologisch und ökologisch unbedenklich ist, können bei der Verarbeitung möglicherweise entstehende Hafniumverbindungen toxisch sein.

Kristalline Hafniumscheiben werden oft auf Basis eines dünnen Wolfram-Kernes gezüchtet. Der Versuch, eine solche Scheibe mittig anzubohren, endet also gewöhnlich mit zersprungenem Bohrwerkzeug.



Herkunft des Wortes 'Hafnium'

Das Element wurde nach der lateinischen Bezeichnung für Kopenhagen ('hafnia') benannt, wo es 1923 entdeckt wurde.