锆材的特点
锆是什么材料

锆是什么材料
锆是一种金属元素,化学符号为Zr,原子序数为40,原子量为91.22。
锆是一
种银灰色的金属,具有良好的抗腐蚀性能,因此在工业上有着广泛的应用。
锆的化学性质稳定,可以与氧、氮、氢、碳等元素发生反应,形成不同的化合物。
锆材料具有高熔点、高强度、耐腐蚀等特点,因此在航空航天、化工、医疗器械等领域有着重要的应用价值。
锆的主要矿石有锆石、锆英石和锆铁矿等。
锆主要用于核工业、航空航天、化工、医疗器械等领域。
在核工业中,锆主要用于制造核反应堆的燃料包壳、结构材料和控制材料。
锆合金具有良好的机械性能和耐热性能,因此在航空航天领域有着广泛的应用,例如用于制造航空发动机零部件、航天器结构材料等。
在化工领域,锆主要用于制造化工设备、催化剂、防腐蚀材料等。
在医疗器械领域,锆主要用于制造人工关节、牙科种植体等。
锆材料具有良好的耐腐蚀性能,可以耐受强酸、强碱的腐蚀,因此在化工领域
有着广泛的应用。
锆合金具有良好的机械性能和耐热性能,可以用于制造高温零部件,例如航空发动机零部件、航天器结构材料等。
锆材料还具有良好的生物相容性,可以用于制造医疗器械,例如人工关节、牙科种植体等。
锆材料在医疗器械领域的应用越来越广泛,可以大大改善人们的生活质量。
总的来说,锆是一种重要的材料,具有广泛的应用价值。
随着科学技术的不断
发展,锆材料的应用领域将会更加广泛,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
希望大家能够加深对锆材料的了解,发挥锆材料在各个领域的优势,推动锆材料产业的发展,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
锆材的焊接

锆材的焊接1 锆材的特性和用途1.1 物理性能(见表1)表1熔点1852℃密度 6.51g/cm3 比热0.276J/(g﹒K) 指导率0.18W/(cm﹒K) 线帐系数 5.8×10-6K-1 相变度862℃1.2晶体结构在室温下,为密排六方晶格(α-Zr结构),相变温度862℃以上时,为体心立方晶体(β-Zr 结构)。
1.3 特性Zr是非常活泼的金属,其优异的抗腐蚀性实际上取决于表面氧化膜的完整性和牢固性。
在高温下,Zr易与O2,H2,N2反应,与H2在200℃可生成ZrH2,在大约315℃的H2气氛中,Zr会吸收H2而导致氢脆,与O2在300℃可生成 ZrO3 ,在大约 550℃以上,与空气中的 O2反应生成脆性氧化膜,在700℃以上,Zr吸收 O2而使材料严重脆化,在600℃Zr吸收N2而生成ZrN。
1.4用途1.4.1用于反应堆结构材料耐中子辐射,强度不发生变化,?(HF)要严格控制。
1.4.2化工类抗腐蚀材料 Zr的耐腐蚀性优于不锈钢、Ni和镍合金、Ti,力学性能和工艺性能很适于制造耐腐蚀压力容器、管道等,在醋酸和农药厂等强腐蚀场合的应用越来越多。
能耐大多数有机酸、无机酸、强碱、熔融盐、高温水及液态金属的腐蚀;但在149℃以上的盐酸中易产生氢脆;Zr 是仅次于Ta的抗硫酸腐蚀的金属材料,对盐酸的耐腐蚀性优于其他金属,大约与Ta相仿;在210℃以下和在质量浓度小于95%的硝酸中的耐蚀性和Pt差不多;在磷酸中的耐蚀性比较好;抵御强碱溶液和熔融碱的腐蚀能力比Ti好得多;Zr不能抵御氢氟酸的侵袭,在湿氯气、王水和高价金属氯化物溶液中的抗蚀性能差。
1.4.3储氢除气材料 Zr在不太高的温度下就有吸收O2,N2,H2的能力,其反应温度分别为200℃,400℃,300℃,反应速度随温度升高而增加,100g的Zr能吸收817L的H2,固溶的H2可以通过加热方法去除。
超过900℃时,Zr就猛烈吸收N2,可用作真空系统的的除气材料。
锆材的特点

13800
15700
17500
溶沸点
熔点:1852℃
沸点:4377℃
密度
密度:6.49克/立方厘米
编辑本段元素描述
元素英文名称:Zirconium
相对原子质量:91.22
核内质子数:40
核外电子数:40
核电核数:40
质子质量:6.692E-26
硫酸锆
质子相对质量:40.28
所属周期:5
所属族数:IVB
锆的特点:
锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。本次"神六"上使用的抗腐蚀性、耐高的钛产品,其抗腐蚀性能远不如锆,其熔点1600度左右,而锆的熔点则在1800度以上,二氧化锆的熔点更是高达2700度以上,所以锆作为航空航天材料,其各方面的性能大大优越于钛。
工业规模生产的锆合金有锆锡系和锆铌系两类。前者合金牌号有Zr-2、Zr-4,后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在锆锡系合金中,合金元素锡、铁、铬、镍可提高材料的强度、耐蚀性和耐蚀膜的导热性,降低表面状态对腐蚀的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆,Zr-4合金用于压水堆。在锆铌系合金中,铌的添加量达到使用温度下锆的晶体结构的固溶极限时,合金的耐蚀性最好。锆合金有同质异晶转变,高温下的晶体结构为体心立方,低温下为密排六方。锆合金塑性好,可通过塑性加工制成管材、板材、棒材和丝材;其焊接性也好,可用以进行焊接加工。
含锆的天然硅酸盐矿石被成为锆石(zircon)或风信子石(hyacinth),广泛分布在自然界中。它们颜色美丽,被称为宝石。而目前生产锆的原料主要是锆英砂。
编辑本段锆合金
锆管头以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有锡、铌、铁等。锆合金在300~400℃的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。此外,锆对多种酸、碱和盐有优良的抗蚀性,与氧、氮等气体有强烈的亲和力,因此锆合金也用于制造耐蚀部件和制药机械部件,在电真空和灯泡工业中被广泛用作非蒸散型消气剂。
锆的性质和用途

锆的性质和⽤途今天我们来介绍⼀些关于锆元素的知识吧,希望对⼤家有⼀些帮助。
⾸先,让我们来了解⼀下锆元素最基本地⼀些元素信息吧。
锆是⼀种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原⼦序数是40.锆的熔点是1854摄⽒度,这个熔点可说是⽐较⾼的,它的沸点是4377摄⽒度,这也是在同类物质是⽐较⾼的了。
锆的密度是6.49克/⽴⽅厘⽶,这个密度⼤约是⽔的密度的6.49倍,⼤家可以感觉⼀下锆的重量,这样⼀⽐较就⽐较有参照,⽐较好是⼀种⾦属元素,⽽且是属于过渡⾦属。
过渡元素就是指元素周期表中d区的⼀系列锆有着⽐较的耐蚀性,它的耐蚀性⽐钛要好,地壳中锆的含量在所有的元素中位于第19位,差不多和铬的含量相等。
锆⼴泛的分布于⾃然界中,⼀般来说,具有⼯业价值的锆矿,⼀般是锆英⽯和斜锆⽯。
锆英⽯被⼴泛的⽤于耐⽕材料(称为锆酸盐⽕砖、如锆钢⽟砖等),铸型⽤砂(精型⽤砂(精密铸件砂型),陶瓷及搪瓷器具,此外也⽤于⾦属(海绵锆)、合⾦、玻璃以及化合物(⼆氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等)。
锆是发展原⼦能不可缺少的⼀种原料。
锆热中⼦俘获截⾯⼩,有着突出的核性能,可以⽤作反应堆芯结构材料。
中⼦俘获亦称“中⼦吸收”,⽤中⼦作“炮弹”去轰击原⼦核。
当⼀个中⼦挤进原⼦核这个球体时,通常称为中⼦俘虏。
锆在军⼯中有着很⼤的作⽤。
在军⼯⽣产中,只要在钢⾥加进千分之⼀的锆,钢的强度和硬度就会惊⼈的提⾼。
因此,在制造甲车、坦克、⼤炮和防弹板等武器的时候,含锆的装甲钢、⼤炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是⾮常重要的材料。
锆是⼀种稀有⾦属,具有惊⼈的抗腐蚀性能、极⾼的熔点、超⾼的硬度和强度等特性,被⼴泛⽤在航空航天、军⼯、核反应、原⼦能领域。
好了,今天我们关于锆的知识就讲到这⾥吧,希望通过今天的讲解能够对⼤家有⼀个很好的帮助。
锆材的特点

锆单质
的可塑性好,易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体,可用作贮氢材料。锆的耐蚀性比钛好,接近铌、钽。锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属,且含有放射性物质。地壳中锆的含量居第19位,几乎与铬相等。自然界中具有工业价值的含锆矿物,主要有锆英石及斜锆石。
锆(Zirconium)是一种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原子序数是40,是一种银白色的高熔点金属之一,呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃,沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。第一电离能6.84电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,可溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。
编辑本段特点
锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。本次"神六"上使用的抗腐蚀性、耐高温的钛产品,其抗腐蚀性能远不如锆,其熔点1600度左右,而锆的熔点则在1800度以上,二氧化锆的熔点更是高达2700度以上,所以锆作为航空航天材料,其各方面的性能大大优越于钛。
编辑本段理化参数
体积
14.1立方厘米/摩尔
含量
太阳中的含量:0.04
海水中的含量:0.000009(微量元素)
地壳中含量:190(微量元素)
周期表参数
相对原子质量[2]:91.224(2)
原子序数:40
质子数:40
中子数:见“同位素”
所属周期:5
锆的焊接特性与工艺性

作者简介:郗峰波 ( 1 9 7 5 一),男 ,工程师 ,一直从事压力容器焊接工 3 年第1 期 总第 1 2 1 期
,
小 ,可以采用多种方法焊接,通常采用钨极氩弧 焊 ( G T A W )、熔化极氩弧焊 ( G M A W )、等离 子弧焊 ( P A w )、真空电子束焊来焊接锆金属 , 锆焊接通常不需要预热。预热可以在温度低或湿 度高的地方使用 , 作为除湿度的一种辅助手段。
◇
锆 的焊接特性与工艺性
Ⅱ i 皿 g 之, £ s 砬G s @ ⑩ Ⅱ ⑩ ⑩ i 鸸⑩
文/ 西安核设备有 限公司 郗峰波 李 晴 李鹏飞
友伽
摘 要 :本文对锆 ( R 6 0 7 0 2)的材料性能、焊接性、焊接方法进行 了分析 ,从焊前坡 口的制备、焊
少量溶解的氢 、氧、氮可提高锆的硬度并 降低
锆 的延展性。锆在 高温下还会与碳和碳化物起
反应而增加脆性 。
1 . 5 用途
用 于反应堆结构材料 ,耐中子辐射 ,化工
在室温下 ,为密排六方晶格 ( a — z r 结构 ), 相变温度8 2 6 %以上 时为体心立方 晶格 (1 3 一 Z r
焊接 时 ,大于 3 0 0  ̄ C的区域 ( 包括 焊缝 、热影
器 内部形状复杂 的选用较高值 。容器 内表面必
须是清洁的,不存在可吸收空气和湿气的污物。
4 . 5 焊接 工艺要点和措施 尽量用小 的热输入焊接 ,一般在7 ~ 3 5 k J / c m
之间 ,考虑其散热速度较慢, 需 要靠 使典 陕速
锆材用于化工类抗腐蚀材料 ,在我国尚处
C o
S n
0 2 H 2 N 2 C
锆耐腐蚀的高科技材料

锆耐腐蚀的高科技材料高科技材料在现代工业发展中扮演着重要角色,而锆耐腐蚀的材料被广泛应用于多个领域。
锆具有出色的耐腐蚀性能,使其成为最理想的选择之一。
本文将介绍锆耐腐蚀材料的特点和应用领域,进一步探讨其优势以及未来的发展趋势。
一、锆耐腐蚀材料的特点锆是一种金属元素,具有强烈的耐腐蚀性能。
它在各种强酸、强碱和高温环境下都能保持稳定,不易受腐蚀。
此外,锆材料具有良好的机械性能、优异的热传导性能以及良好的焊接和加工性能,使其在工程领域具有广泛的应用前景。
二、锆耐腐蚀材料的应用领域1. 化工行业由于锆材料能够抵御各种腐蚀性介质的侵蚀,因此在化工行业中具有广泛应用。
它可以用于制造化工设备的内衬、管道、反应器等部件,有效地保护设备免受腐蚀的侵害。
2. 医疗器械锆耐腐蚀的特性使其成为医疗器械制造领域的理想材料。
例如,锆金属可以用于制造人工关节、牙科种植物等医疗器械,具有良好的生物相容性和长久的耐蚀性,能够提供更可靠的治疗方案。
3. 航空航天领域在航空航天领域,材料的强度和耐蚀性是极其重要的。
锆材料因其优异的耐蚀性和高强度成为理想的材料,广泛应用于航天器、导弹和发动机等关键部件的制造中。
4. 核能领域核能是一种重要的清洁能源,在核能应用领域使用的材料需要具有优异的耐蚀性,并能够耐受恶劣的放射性环境。
锆材料因其出色的特性被广泛用于核反应堆的燃料棒制造和核废料储存容器的构建。
三、锆耐腐蚀材料的优势锆耐腐蚀材料相比其他材料具有以下优势:1. 良好的耐腐蚀性能:锆材料具有出色的耐酸碱、耐盐蚀性能,能够在恶劣的环境下保持稳定。
2. 高强度和耐磨性:锆材料具有良好的机械性能,能够承受高强度和大应力的工作条件。
3. 良好的热传导性能:锆材料具有良好的热传导性能,能够快速传递热量,适用于高温工作环境。
4. 良好的加工性能:锆材料可以通过铸造、锻造、冷加工和热加工等多种方法进行成型,方便使用者根据需要进行加工和制造。
四、锆耐腐蚀材料的发展趋势随着科学技术的不断进步,锆耐蚀材料的研发也在不断推进。
有色金属—锆

s 锆分析报告一、锆的简介锆的元素符号Zr,位于化学元素周期表中IV-B族,它的原子序数是40,是一种银白色的过渡金属。
锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。
有耐腐蚀性,但是溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。
锆的可塑性好,易于加工成板、丝等。
锆在加热是能大量吸收氧、氢、氮等气体,可用作贮氢材料;锆的性能比钛好,接近铌、钽。
锆主要以矿物形成存在于大自然,锆在地壳中的含量居第20位,比常见的金属铜、铅、镍、锌多,却被称为“稀有金属”,是因为制取工艺较复杂,不易被经济地提取。
另外,在已发现的40多种锆铪矿床中,具有工业开采价值的只有10种左右,用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。
二、锆资源储蓄量丰富、供应集中据美国地质调查局(USGS)统计,全球锆储蓄量51百吨、基础储蓄量77万吨(以ZrO2计),其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储蓄量,储蓄量占比分别为44.6%和25%,基础储蓄量占比45.45%、18.18%。
我国资源储蓄量相对比较缺乏,储蓄量和基础储蓄量分别占世界的0.98%和4.81%。
表一:世界锆资源储量国家矿产量(千吨)储蓄量储蓄基础储蓄储蓄基础2007 2008 (百万吨ZrO2) 占比占比澳大利亚605 575 20 35 39.22% 45.45%南非400 405 14 14 27.45% 18.18%乌克兰35 35 4 6 7.84% 7.79%美国0 0 3.4 5.7 6.67% 7.40%印度29 29 3.4 3.8 6.67% 4.94%巴西31 31 2.2 4.6 4.31% 5.97%中国180 160 0.5 3.7 0.89% 4.81%其他国家145 120 3.5 4.2 6.86% 5.45%世界合计1430 1360 51 77 100% 100% 锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和非洲的印度尼西亚、越南、印度等。
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Zr index,后处理工艺中用来衡量溶剂降解程度的指标。95Zr是一种重要的裂片,降解后的溶剂对95Zr具有高选择性的保留作用,锆指数越大,溶剂降解越严重。锆指数(Z值)的测量方法是:反萃后有机相经氢氧化钠、水和硝酸洗涤后,用示踪量95Zr水相与之平衡,用3mol/L硝酸洗有机相3次,除去TBP萃取的95Zr。测定溶剂相中被保留的锆量,每109L溶剂保留的95Zr的摩尔数为溶剂的Z值。由于锆在水溶液中行为复杂,随测量条件不同,Z值会不同,因而常用不稳定系数来表征溶剂的稳定性:戈德堡-霍格内斯盒。
摩尔质量:91
氢化物:ZrH4
氧化物:ZrO₂
最高价氧化物化学式:ZrO2
密度:6.49
熔点:1852.0
沸点:4377.0
外围电子排布:4d2 5s2
核外电子排布:2,8,18,10,2
颜色和状态:钢灰色金属
原子半径:2.16
常见化合价:+2,+3,+4
元素来源:
四氧化锆用镁还原可制得。
编辑本段天然矿石
锆的用途:
从军工上来看,钢里只要加进千分之一的锆,硬度和强度就会惊人地捉高。含锆的装甲钢、大炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等武器的重要材料。
从原子能和核能上来看,锆有突出的核能性,是发展原子能工业不可缺少的材料,我国的大型核电站普遍都用锆材,如果用核动力发电,每一百万千瓦的发电能力,一年就要消耗掉20到25吨金属锆。一艘三万马力的;核潜艇用锆和锆合金作核燃料的包套和压力管,锆的使用量达20至30吨。
国家发改委规划,到2020年我国将再建28座核电站,新增核电3000万千瓦,核电比例由目前的2%增加到4~5%。金属锆是核电工业不可或缺的消耗性金属材料,因此,锆具有广阔的市场前景。
锆的产量:
锆产品的主要原料是锆英砂,全球90%的氧氯化锆(初级产品)的生产能力在中国。目前,国内锆的加工能力12万吨/年,实际产量在8万吨/年,85%以上出口,目前全球锆市场供不应求,目前锆的价格大约每吨12000元,而且价格仍在不断上涨。
11200
13800
15700
17500
溶沸点
熔点:1852℃
沸点:4377℃
密度
密度:6.49克/立方厘米
编辑本段元素描述
元素英文名称:Zirconium
相对原子质量:91.22
核内质子数:40
核外电子数:40
核电核数:40
质子质量:6.692E-26
硫酸锆
质子相对质量:40.28
所属周期:5
所属族数:IVB
锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,但是溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固溶体。锆
锆单质
的可塑性好,易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体,可用作贮氢材料。锆的耐蚀性比钛好,接近铌、钽。锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属,且含有放射性物质。地壳中锆的含量居第19位,几乎与铬相等。自然界中具有工业价值的含锆矿物,主要有锆英石及斜锆石。
同位素
丰度
半衰期
衰变模式
衰变能量
(MeV)
衰变产物
Zr-90(最长)
51.45 %
稳定
Zr-91
11.22 %
稳定
Zr-92
17.15 %
稳定
Zr-93
人造
1.53×10^6年
β衰变
0.091
Nb
Zr-94
17.38 %
稳定
Zr-95
2.8 %
>3.8×10^19年
β衰变
3.350
硬度
莫氏硬度:4.5
1789年德国人M.H.Klaproth对锆石进行研究时发现,将它与氢氧化钠共熔,用盐酸溶解冷却物,在溶液中添加碳酸钾,沉淀,过滤并清洗沉淀物,再将沉淀物与硫酸共煮,然后滤去硅的氧化物,在滤液中检查钙、镁、铝的氧化物,均未发现,在溶液中添加碳酸钾后出现沉淀,这个沉淀物不像氧化铝那样溶于碱液,也不像镁的氧化物那样和酸作用,Klaproth认为这个沉淀物和以前所知的氧化物都不一样,是由Zirkonerde(锆土,德文)构成的,不久,法国化学家de Morueau和Vauquelin两人都证实M.H.Klaproth的分析是正确的,该元素拉丁名为Zirconium,符号认为Zr,我国译成锆,1808年,英国的H.Davy利用电流分解锆的化合物,没有成功,1824年瑞典的J.J.Berzelius首先用钾还原K2ZrF6时制得金属锆,但不够纯,反应式为:K2ZrF6+4K=Zr+6KF,该反应也可用Na作还原剂,直到1914年,荷兰一家金属白热电灯制造厂的两位研究人员Lely和Ham bruger用无水四氯化锆和过量金属钠同盛入一空球中,利用电流加热500℃,取得了纯金属锆。
锆的特点:
锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。本次"神六"上使用的抗腐蚀性、耐高的钛产品,其抗腐蚀性能远不如锆,其熔点1600度左右,而锆的熔点则在1800度以上,二氧化锆的熔点更是高达2700度以上,所以锆作为航空航天材料,其各方面的性能大大优越于钛。
编辑本段锆的用途
锆的热中子俘获截面小,有突出的核性能,是发展原子能工业不可缺少的材料,可作反应堆芯结构材料。锆粉在空气中易燃烧,可作引爆雷管及无烟火药。锆可用于优质钢脱氧去硫的添加剂,也是装甲钢、大炮用钢、不锈钢及耐热钢的组元。锆是镁合金的重要合金元素,能提高镁合抗拉强度和加工性能。锆还是铝镁合金的变质剂,能细化晶粒。二氧化锆和锆英石是耐火材料中最有价值的化合物。二氧化锆是新型陶瓷的主要材料,不可用作抗高温氧化的加热材料。二氧化锆可作耐酸搪瓷、玻璃的添加剂,能显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性。锆英石的光反射性能强、热稳定性好,在陶瓷和玻璃中可作遮光剂使用。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氨等气体,是理想的吸气剂,如电子管中用锆粉作除气剂,用锆丝锆片作栅极支架、阳极支架等。
锆
简介
历史
特点
理化参数
体积
含量
周期表参数
同位素
硬度
氧化态
晶包参数
电离能
溶沸点
密度
元素描述
天然矿石
锆合金
氧化锆
硅酸锆
锆指数
锆的生产
制法
生产
锆的用途
军事用途
吸气剂
冶金作用
产量分布
锆
简介
历史
特点
理化参数
体积
含量
周期表参数
同位素
硬度
氧化态
晶包参数
电离能
溶沸点
密度
元素描述
天然矿石
锆合金氧化锆硅酸锆锆指数锆的生产
锆(Zirconium)是一种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原子序数是40,是一种银白色的高熔点金属之一,呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃,沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。第一电离能6.84电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,可溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。
详细字义
〈名〉
1.一种钢灰色、强延性、难熔、主要呈四价的金属元素,以化合物形式广泛存在于锆石和二氧化锆矿中[zirconium]——元素符号Zr
编辑本段简介
锆,原子序数40,原子量91.224。1789年德国化学家克拉普罗斯在锆石中发现锆的氧化物,并根据锆石的英文名命名;1824年瑞典化学家贝采利乌斯首次制的不纯的金属锆;1925年荷兰科学家阿克尔和德博尔制得有延展性的块状金属锆。锆在地壳中的含量为0.025%,但分布非常分散。主要矿物有锆石和二氧化锆矿。天然锆有6种稳定同位素:锆90、91、92、94、96,其中锆90含量最大。锆为银灰色金属,外观似钢,有光泽;熔点1852°C,沸点4377°C,密度6.49克/厘米³。锆容易吸收氢、氮和氧气;锆对氧的亲和力很强,1000°C氧气溶于锆中能使其体积显著增加。锆一般被认为是稀有金属,其实它在地壳中的含量相当大,比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。锆合金可以耐很高的温度,用作制作核反应的第一层保护壳。过渡金属[/url]。
编辑本段硅酸锆
Zr(SiO4),折射率高1.93-2.01,化学稳定性能,是一种优质、价廉的乳浊剂,被广泛用于各种建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、一级工艺品陶瓷等的生产中,在陶瓷釉料的加工生产中,使用范围广,应用量大。硅酸锆之所以在陶瓷生产中得以广泛应用,还因为其化学稳定性好,因而不受陶瓷烧成气氛的影响,且能显著改善陶瓷的坯釉结合性能,提高陶瓷釉面硬度。硅酸锆也在电视行业的彩色显像管、玻璃行业的乳化玻璃、搪瓷釉料生产中得到了进一步的应用。硅酸锆的熔点高:2500摄氏度,所以在耐火材料、玻璃窑炉锆捣打料、浇注料、喷涂料中也被广泛应用。
编辑本段氧化锆
氧氯化锆氧化锆(ZrO₂)自然界的氧化锆矿物原料,主要有斜锆石和锆英石。锆英石系火成岩深层矿物,颜色有淡黄、棕黄、黄绿等,比重4.6—4.7,硬度7.5,具有强烈的金属光泽,可为陶瓷釉用原料。纯的氧化锆是一种高级耐火原料,其熔融温度约为2900℃它可提高釉的高温粘度和扩大粘度变化的温度范围,有较好的热稳定性,其含量为2%-3%时,能提高釉的抗龟裂性能。还因它的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐酸碱能力,还能起到乳浊剂的作用。在建筑陶瓷釉料中多使用锆英石,一般用量为8%—12%。并为“釉下白”的主要原料,氧化锆为黄绿色颜料良好的助色剂,若想获得较好的钒锆黄颜料必须选用质纯的氧化锆。
工业规模生产的锆合金有锆锡系和锆铌系两类。前者合金牌号有Zr-2、Zr-4,后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在锆锡系合金中,合金元素锡、铁、铬、镍可提高材料的强度、耐蚀性和耐蚀膜的导热性,降低表面状态对腐蚀的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆,Zr-4合金用于压水堆。在锆铌系合金中,铌的添加量达到使用温度下锆的晶体结构的固溶极限时,合金的耐蚀性最好。锆合金有同质异晶转变,高温下的晶体结构为体心立方,低温下为密排六方。锆合金塑性好,可通过塑性加工制成管材、板材、棒材和丝材;其焊接性也好,可用以进行焊接加工。