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。
锆材焊接工艺课件
锆材焊接工艺
货架
锆材焊接工艺
保护气体应采用高纯度99.999%以上的氩气。 保护装置结构和尺寸应根据接头形式和尺寸确定,用导热性能交好的材料制 成,形状宜与焊件边缘相似,能够贴近焊件表面。 3.3管道下料和坡口制作 管材下料前,应认真熟悉管道单线图,仔细核对材质、规格、尺寸,做好标 记移植。 锆材尽量采用机械方法切割。如车、铣、锯、钻或砂轮切割,也可采用等离 子等热切割方法,此时应留有足够的加工余量,以便除去污染层,并注意保护 管子内外表面、防止火花飞溅灼伤材料表面。当采用砂轮机打磨坡口时,为了 防止锆材表面温度过高,保证焊件表面不变色,需要采用较低的转速进行打磨, 避免有火花飞出,打磨部位周围的母材进行遮盖。焊前,使用锉刀、刮刀等对 机加工或打磨后的坡口边缘进行特殊加工,消除毛刺、凹坑、打磨颗粒等不连 续缺陷。 加工坡口所用工具应为专用,并保持清洁。
锆材焊接工艺
锆材管道焊接
锆材焊接工艺
当母材温度低于15℃时,应对近缝区进行预热,加热可采用远红外电加热, 也可采用喷灯,但应避免火焰直接接触焊接坡口,以防止污染,预热温度应在 18℃以上,焊接层间温度应控制在100℃以下。 钨极氩弧焊采用高频引弧和衰减电流熄弧措施。注意起弧和收弧处质量,收弧 时应将弧坑填满.多层焊的层间接头应错开。 焊接采用小规范,快焊速,并避免焊枪横向摆动,当单道焊缝不能满足焊缝 宽度要求时,可采用压道焊。 焊接过程中,焊丝加热端应始终处于氩气保护区内。灭弧后,焊丝可暂不拿 出焊接区域。如发生污染变色,则应切除至少25mm。 焊接过程中,如发现焊缝及热影响区出现不能允许的污染变色时,应立即停 止焊接,查明原因,采取措施,并经验证确实有效后,方可继续焊接。轻微的 表面变色可用不锈钢丝刷清除。对污染严重的焊接,必须铲除干净,并进行必 要的修复后,方可进行下一步的焊接工作。 焊接过程中,若钨极碰撞熔池或焊丝则应停止焊接,铲除污染的焊肉,磨修或 更换电极。
锆的应用比例 -回复
锆的应用比例-回复锆是一种稀有金属元素,具有高熔点、高硬度和耐腐蚀等特性,因此在许多不同领域中都有广泛的应用。
本文将详细介绍锆的应用比例,并逐步回答有关此话题的问题。
首先,我们将从锆的基本性质开始。
锆的原子序数为40,原子量为91.22,化学符号为Zr。
它是一种银灰色的金属,熔点为1855摄氏度,密度为6.51克/立方厘米。
锆是一种抗腐蚀金属,具有优异的耐磨、耐热和耐腐蚀性能,因此在许多特殊环境下得到广泛应用。
第一个问题是锆的主要应用领域是什么?锆主要应用于核工业、化工、航天航空、电子、钢铁和陶瓷等行业。
锆合金广泛用于核反应堆中的燃料棒和包覆材料,因其优异的耐腐蚀性能可确保核反应的安全性。
此外,锆合金还被广泛应用于化工领域,如制造储罐、换热器和管道等设备,以及海洋石油平台的构件。
在航天航空领域,锆合金被用于制造航空发动机的涡轮叶片和导向叶片,因其高温强度和抗腐蚀性能可确保发动机的可靠性。
锆化合物还被应用于电子行业,如制造场效应管、电极材料和电子陶瓷等。
此外,钢铁行业中锆被用于制造高速切削工具和耐磨零部件。
锆陶瓷具有高硬度、耐腐蚀性和纯度,被广泛应用于化学、石油、电子和医疗器械等领域。
第二个问题是锆在核工业中的应用比例有多大?作为核工业最重要的材料之一,锆在此领域的应用比例相当大。
锆合金是制造核燃料棒的理想材料,可用于核反应堆中的燃料装载、结构材料和包覆材料等。
核燃料棒是核能发电的核心组成部分,因此锆合金对核能发电行业至关重要。
实际上,目前大约80的核燃料棒使用锆合金制造。
锆合金具有低热中子吸收截面积和优异的抗腐蚀性能,可确保核反应堆的运行安全和稳定性。
“锆的应用比例是多少?”这是另一个常见问题。
根据目前的数据和研究成果,在锆的主要应用领域中,核工业所占的比例最大,约为55。
化工行业位居第二,约占比例的25。
航天航空和电子行业的比例分别为10和5。
钢铁和陶瓷行业的比例较小,约为2.5和2.5。
最后一个问题是锆的应用比例是否有望增加?随着人们对高性能材料需求的增加,锆的应用比例有望逐步增加。
锆的性质及应用
锆的性质及应用锆是一种化学元素,其原子序数为40,属于4d系元素。
在元素周期表中,它位于钪的下方和铪的右边。
锆是一种银白色的金属,具有很高的熔点和沸点。
下面将详细介绍锆的性质及其广泛的应用。
首先,从物理性质上看,锆是一种具有金属光泽的金属,外观呈银白色。
它的密度相对较高,约为6.49克/立方厘米。
锆的熔点高达1855摄氏度,沸点更是高达4409摄氏度,使得锆在高温环境下具有优异的热性能。
锆的硬度相对较高,可通过合金化处理使其硬度进一步提高,赋予其更强的耐磨性。
此外,锆的热膨胀系数较低,热导率也较高,具有良好的导热性能。
从电性能上看,锆是一种良好的导电金属,可用于制造电子器件。
其次,从化学性质上看,锆在常温常压下相对稳定,不被氧气、水以及大多数酸和碱腐蚀。
这种化学稳定性使锆能够在大气环境下长期保持良好的外观和性能。
此外,锆还具有良好的耐蚀性,可用于耐腐蚀的设备和材料制造。
然而,在高温和氧化条件下,锆会发生氧化反应,形成坚硬的氧化锆表面膜,从而进一步提高了其耐腐蚀性能。
随着人们对锆性质研究的深入,锆在许多领域得到了广泛应用。
以下是锆应用的几个主要领域:1. 核工业: 锆在核工业中应用广泛,主要用于核燃料和核设备。
由于锆对中子有良好的吸收能力,因此常用锆制造核燃料。
此外,锆及其合金的高熔点和良好的耐腐蚀性能使其成为制造核反应堆壳体和核电站设备的理想材料。
2. 化学工业: 锆及其化合物在化工领域有很多应用。
例如,氧化锆是一种重要的陶瓷材料,可用于制造耐磨、耐高温和耐腐蚀的陶瓷制品。
氧化锆还可以用作催化剂、电解质和固体电解质等。
此外,锆合金也被广泛应用于氯碱工业中,用作电解槽的阴极材料。
3. 医学领域: 锆及其化合物在医学领域也有广泛的应用。
例如,锆合金在制造人工骨骼和关节假体方面起到了关键作用。
锆是一种生物相容性良好的金属,与人体组织相容性很高,减少了与人体组织的排异反应。
另外,锆的造影剂在医学影像学中的应用也越来越广泛。
锆的特性及在压力容器上的应用
规模生产出工业用锆,六十年代早期,锆和钛开始用于防腐。1970S 美国 Monsanto
公司第一次在德州的醋酸生产上大规模使用锆。锆具有良好的抗热中子辐射脆化
性能,因此过去通常用于核设备。锆又属于活性金属,很容易产生氧化反应。如
在室温下就能和空气里的氧起反应,形成一层氧化物保护膜,这种表面生成的钝
化膜十分致密,给了锆和锆合金最好的防腐能力,一定条件下对大多数有机酸、
锆材或锆/钢复合板。
至今为止,我国尚无锆容器制造规范,且缺少压力容器用锆材标准。参照
ASME 规范,允许用于制造压力容器的锆材牌号 ZrR60702(纯锆)和 ZrR60705
(锆合金)目前均依靠进口,主要供应商为美国 Wah Chang 公司。由于锆作为
稀有活性金属,价格十分昂贵,常规板材约 70 万元/吨。若单纯采用锆材制造压
无机酸、强碱、熔融盐等具有比高级不锈钢、钛合金、镍基合金更优异的耐蚀性
能。
2、锆化学成分
锆合金的锆、铪总含量达 95.5%到 99.2%。其中铪的含量最高可以达到 4.5%。
非核用锆合金分为两个级别:Zr702 和 Zr705,这两种级别的材料都具有优良的
防腐蚀性能,只在物理性能和机械性能方面稍有不同。Zr702 是商用材料,Zr705
0.005
氮
最高
0.025
0.025
碳
最高
0.05
0.05
铌
-
2.0~3.0氧Biblioteka 最高0.160.18
3、锆物理、力学性能
表 2 列出了锆及锆合金的物理性能。从表中可以看出:锆及锆合金的弹性模
量随着温度升高而迅速减小。锆及锆合金的比重要比以镍铁为主的不锈钢合金低
zr60702材质标准
zr60702是一种锆材质,具有以下标准:
耐蚀性:在大气、海水、淡水、以及蒸汽和一些热的无机盐溶液中均具有很高的耐蚀性,并且在各种强氧化剂,如铬酸、硝酸和王水等中也具有优良的耐蚀性。
塑性:冲击韧性好,易于冷加工成各种形状复杂的制品。
强度:虽然它的强度低于钛合金和钢铁,但仍然具有较高的强度,并且通过添加合金元素和热处理等方法可以得到强化。
密度:锆的密度较低,仅为6.5g/cm³左右,比钛合金和钢铁都要轻。
磁性:无磁性,不会被磁场磁化。
导热性:导热性能较差,但是随着温度的升高,导热系数会有所增加。
放射性:具有一定的放射性,但是其放射性较低,不会对人体造成危害。
加工性能:易于进行切割、冲压、焊接和铸造等加工。
另外,zr60702纯锆板具有抗冲击压力强规格全的特性。
钛材ta2镍材钽材锆材哈氏合金解释
钛材、ta2、镍材、钽材、锆材和哈氏合金是材料科学领域中常见的材料,它们在工业和科研应用中发挥着重要作用。
本文将对这些材料进行解释,从深度和广度的角度来全面评估这些材料的特性和应用,并根据要求进行撰写有价值的文章。
我们来对这些材料进行简要的介绍。
钛材指的是钛合金,具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、生物医药、化工等领域。
ta2是常见的钛合金牌号之一,具有良好的可加工性和耐蚀性,被广泛应用于航空器结构件、汽车零部件等领域。
镍材是指镍基合金,具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,被广泛应用于航空发动机、化工设备、核工程等领域。
钽材是指钽金属,具有高熔点、良好的耐腐蚀性和机械性能,被广泛应用于电子器件、化工设备等领域。
锆材是指锆合金,具有优良的耐腐蚀性和放射性惰性,被广泛应用于核工程、化工设备等领域。
哈氏合金是由镍、铝、钴、铁等金属组成的高温合金,具有优异的高温强度和抗氧化性能,被广泛应用于航空航天、能源领域。
接下来,我们将从深度和广度的角度来探讨这些材料的特性、应用和未来发展趋势。
钛材具有强度高、重量轻、耐腐蚀等特点,随着航空航天、生物医药、汽车制造等领域的发展,其应用前景广阔。
ta2作为常见的钛合金牌号,其加工性和耐蚀性对于工程应用至关重要,未来可望在航空器结构件、人工骨骼等领域有所突破。
镍材的耐高温、耐腐蚀等特性,使其在航空发动机、化工设备、核工程等领域有着重要应用,未来的发展方向主要集中在高温合金、多相合金等方面。
钽材作为一种稀有金属,其在电子器件、化工设备等领域有着独特的应用,未来的发展主要将围绕着资源有效利用、新材料开发等方面展开。
锆材因其良好的耐腐蚀性和放射性惰性,在核工程、化工设备等领域有着广阔的应用前景,未来的发展主要将聚焦于高纯度锆材、新型锆合金等方面。
哈氏合金作为高温合金中的一种,其在航空航天、能源领域有着重要的应用,未来的发展将主要围绕着高温合金的合金设计、制备工艺等方面展开。
能上天,能入海的锆合金
能上天,能入海的锆合金与传统的铁、铜、镍等金属元素相比,锆具有较低的密度和较小的热膨胀系数。
此外,锆还具有较低的热中子吸收截面积和良好的耐腐蚀性能,这使得锆及其合金在核工业以及航空航天等特殊领域具有极广泛的应用前景。
目前,锆及其合金已经较成熟地应用于核反应堆中的包壳材料。
与不锈钢相比,锆及其合金能够有效地将中子反射回反应堆内部,极大地节省了铀燃料;而锆合金在 300 ~400 ℃ 的高温高压水蒸汽中具有的良好耐腐蚀性能,也使得反应堆具有了较长的使用寿命。
因此,金属元素锆被誉为原子时代的第一金属。
随着我国航空航天、航海及化工事业的不断发展,合金钢等传统材料已经越来越不能适应空间、海洋等特殊环境。
锆及其合金的发展现状1核用锆合金锆合金以其极低的热中子吸收截面积和良好的抗高温高压腐蚀性能而在核工业中获得了广泛的应用,以其为材料生产的零部件包括燃料包壳管、控制棒导向管、压力管、元件盒以及一些结构材料等。
法国、美国、德国及俄罗斯等国家先后研究出了一系列的核用锆合金。
这些新开发的锆合金具有更低的辐照蠕变性能和较好的抗碘应力腐蚀能力,此外,还能够满足燃料组件较高燃耗的要求,使组件的使用寿命提升至 30 年。
2 耐腐蚀锆合金锆具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗大多数有机酸、无机酸、强碱和一些熔融盐的腐蚀侵害,因此,腐蚀环境中的一些关键部件可使用锆材来提升使用寿命。
提升合金件耐腐蚀性能的另一种方法为表面预处理。
工业中利用锆本身具有的高吸氧这一特性,将锆置于高温空气中,使得锆表面获取一层致密的氧化膜,从而提升锆及其合金的耐腐蚀和耐冲刷性能。
实验证明,经过表面氧化处理之后的锆在硫酸介质中的年腐蚀速率仅为纯锆的 5%,而耐冲刷性能却提高了2 倍。
3 高强韧锆合金在空间探测、深海探测以及高速铁路等领域中,往往存在一些特殊的使用环境,例如-200 ~200 ℃ 的交变温度环境、持续的空间辐照和结构件之间的相对运动等等。
在这些特殊环境下,长期服役的结构件往往面临着疲劳损伤、尺寸不稳定、原子氧侵蚀和摩擦磨损等问题。
锆金属强度
锆金属强度锆金属是一种重要的结构材料,具有很高的强度和硬度。
它是由锆元素制成的,具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
锆金属在航空、航天、化工、医疗器械等领域有着广泛的应用。
锆金属的强度是其最重要的性能之一。
强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
对于结构材料来说,强度是一个非常关键的指标。
锆金属的强度主要包括屈服强度、抗拉强度和硬度。
屈服强度是指材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的临界点。
对于锆金属来说,其屈服强度较高,能够承受较大的外力而不发生塑性变形。
这使得锆金属在高强度要求的工程领域有着广泛的应用。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大外力。
锆金属具有较高的抗拉强度,能够承受较大的拉伸力而不发生断裂。
这使得锆金属在航空、航天等领域中被广泛应用于制造结构件。
硬度是指材料抵抗划痕或压痕的能力。
锆金属具有较高的硬度,能够抵抗外界划痕和压痕的侵害。
这使得锆金属在化工、医疗器械等领域中被广泛应用于制造耐磨件。
锆金属的强度与其晶体结构和晶粒尺寸密切相关。
晶体结构的稳定性和晶粒尺寸的均匀性对锆金属的强度有重要影响。
较小的晶粒尺寸可以提高锆金属的强度和硬度,使其具有更好的耐腐蚀性和耐磨性。
此外,锆金属还具有良好的耐腐蚀性能。
它能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,具有良好的耐蚀性。
这使得锆金属在化工领域中被广泛应用于制造耐腐蚀设备。
总之,锆金属具有很高的强度和硬度,能够承受较大的外力而不发生塑性变形和断裂。
它在航空、航天、化工、医疗器械等领域有着广泛的应用,为各行各业提供了优质的结构材料选择。
锆是什么材料
锆是什么材料锆是一种化学元素,其符号为Zr,原子序数为40。
它是一种金属,常温下呈灰白色,具有良好的耐腐蚀性和高熔点。
锆在自然界中并不常见,但它在工业和科学领域中有着广泛的应用。
本文将就锆的性质、用途和相关领域展开介绍。
首先,我们来看一下锆的性质。
锆是一种具有较高密度的金属,其密度为6.52克/立方厘米。
它的熔点非常高,达到了1855摄氏度,因此在高温环境下也能保持稳定性。
此外,锆具有良好的耐腐蚀性,能够抵御酸、碱等化学腐蚀,因此常被用于制造化工设备和核反应堆部件。
另外,锆还具有较高的抗拉强度和硬度,因此在航空航天领域也有着广泛的应用。
其次,我们来了解一下锆的用途。
锆主要用于核工业、化工和航空航天领域。
在核工业中,锆被用作核反应堆的结构材料,因为它具有良好的耐腐蚀性和较高的中子吸收截面,能够有效地吸收中子,控制核反应。
在化工领域,锆被用于制造化工设备,如反应釜、管道等,以应对腐蚀性强的化学介质。
在航空航天领域,锆被用于制造航天器的结构材料,以提高航天器的抗拉强度和耐高温性能。
最后,我们来看一下锆在相关领域的应用。
除了核工业、化工和航空航天领域,锆还在其他领域有着广泛的应用。
在医疗领域,锆被用于制造人工关节和牙科种植物,因为它具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
在电子领域,锆被用于制造电子元件和真空管,以提高电子元件的耐高温性能。
在其他工业领域,锆也被用于制造耐磨材料、耐腐蚀涂料等。
综上所述,锆是一种重要的金属材料,具有良好的耐腐蚀性、高熔点和较高的抗拉强度。
它在核工业、化工和航空航天领域有着广泛的应用,并在医疗、电子和其他工业领域也有着重要地位。
随着科技的发展,锆的应用领域将会更加广泛,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
锆是什么材料
锆是什么材料锆是一种化学元素,其符号为Zr,原子序数为40。
它属于过渡金属元素,在元素周期表中位于钪和铌之间。
锆的原子结构稳定,具有高融点、高熔化、高抗腐蚀性、耐磨性和良好的机械性能等特点,因此被广泛应用于各个领域。
首先,锆在核能领域有着重要的应用。
锆的大部分产量用于制造核反应堆燃料棒的包壳。
它的高熔化点和抗腐蚀性使其成为一种理想的包裹材料,能够耐受高温和强酸等恶劣条件。
此外,在核能领域还广泛使用锆合金作为结构材料和燃料制造材料。
其次,锆在航空航天领域也有着重要的应用。
锆合金具有超高的强度和耐腐蚀性,因此被广泛应用于制造航空航天器中的各种部件,如涡扇发动机中的涡轮叶片,导弹中的结构材料等。
此外,锆合金还可以用于制造航天器的外壳,能够提供良好的抗压性能和热稳定性。
此外,锆在化工领域也有广泛的应用。
由于其抗腐蚀性能优秀,锆和锆合金常被用于制造化工设备,如反应器、换热器、蒸馏塔等。
锆材料还可以制成阀门、管道和泵的零件,用于输送腐蚀性液体和高温高压的介质。
锆在医疗领域也有一定的应用。
锆合金材料被用于制造人工关节、牙科种植物和其他医疗器械。
锆材料具有类似骨骼的生物相容性,不容易引起排异反应,能够很好地适应人体环境。
此外,锆在电子领域也有一定的应用。
锆在电子器件中常被用作电容器的电极材料,由于其高介电常数和低损耗角正切,能够提供更好的电学性能。
总而言之,锆是一种非常重要的材料,具有多种优良的物理和化学性质,应用广泛。
它在核能、航空航天、化工、医疗和电子等领域都有着重要的作用,并且随着科技的不断进步,对锆材料的需求还将继续增加。
锆行业分析
锆行业分析
锆行业是指以锆为主要原材料的产业。
锆是一种化学元素,与钛、铌、马来酸铷等属于同一族元素,具有很高的化学活性和热强度。
锆具有耐热性、耐腐蚀性和高导热性等优异特性,在化工、航天航空、电子等领域具有广泛的应用。
首先,锆在化工行业中的应用非常广泛。
锆可以用于制造合成树脂、染料、催化剂等。
其催化剂应用于化工反应中,能够显著提高反应速度和产率,从而提高化工产品的质量和产量。
此外,锆合金还可以用于制造化工设备,具有耐腐蚀、耐高温等特性,能够提高设备的使用寿命。
其次,锆在航天航空领域的应用也非常重要。
由于锆具有耐高温、高强度和耐腐蚀的特性,因此被广泛应用于航天航空器件制造中。
锆合金可以用于制造发动机部件、燃烧室等,能够提高航天器件的使用性能和寿命。
再次,锆在电子行业中的应用也十分广泛。
由于锆具有良好的高频特性和高热导性能,被应用于制造微电子器件、集成电路等。
锆还可以用于制造陶瓷基板,具有良好的介电性能和热稳定性,能够提高电子设备的性能和稳定性。
最后,锆还可以用于核能领域。
由于锆有很高的耐腐蚀性,能够承受高温和高压的环境,因此用于制造核燃料棒。
核燃料棒能够在核反应堆中吸收中子并释放能量,发挥核能的功效。
综上所述,锆行业具有广阔的市场前景和发展空间。
随着化工、
航天航空、电子等行业的不断发展,对锆的需求也日益增加。
同时,我国锆资源丰富,具有利于锆行业发展的优势。
因此,对于锆行业的投资和发展具有积极意义。
锆材耐腐蚀标准
锆材是一种具有优异性能的耐腐蚀材料,特别是在强腐蚀环境中具有很好的耐蚀性能。
目前,锆材在化工、石油、海洋工程等领域得到了广泛应用。
在耐腐蚀性能方面,锆材与其他金属材料(如不锈钢、镍基合金等)相比具有独特的优势。
其表面光滑,不容易产生点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀现象,从而大大提高了整体的耐蚀性能。
此外,锆材的化学稳定性好,对多种化学介质(如酸、碱、盐等)都具有较好的耐蚀性能。
同时,锆材的强度高、韧性好、易于加工成型,使其在许多领域中具有广泛的应用前景。
在实际应用中,锆材需要满足一定的耐腐蚀标准才能保证其性能的稳定性和可靠性。
这些标准通常包括以下几个方面:1. 表面处理要求:锆材表面需要经过一定的处理,如喷砂、抛光等,以去除表面的杂质和氧化层,提高其耐蚀性能。
2. 化学成分要求:锆材的化学成分需要符合相关标准,如对碳、硫、磷等元素的含量进行严格控制,以保证其耐蚀性能。
3. 耐腐蚀试验要求:锆材需要进行一定的耐腐蚀试验,如中性盐雾试验、酸性盐雾试验等,以检验其耐腐蚀性能是否符合相关标准。
4. 抗腐蚀疲劳性能要求:在某些腐蚀环境中,锆材需要具备较好的抗腐蚀疲劳性能,以延长其使用寿命。
因此,锆材需要经过一定的抗腐蚀疲劳试验,以检验其抗腐蚀疲劳性能是否符合相关标准。
根据相关标准和实际应用情况,锆材的耐腐蚀性能通常可以达到较高的水平。
但是,在实际应用中,还需要根据不同的使用环境和条件进行合理的选材和加工,以保证锆材的性能和可靠性。
同时,还需要加强锆材的维护和管理,及时发现和处理腐蚀问题,确保其使用寿命和安全性能。
总之,锆材作为一种具有优异耐腐蚀性能的材料,在化工、石油、海洋工程等领域得到了广泛应用。
为了保证其性能和可靠性,需要满足一定的耐腐蚀标准,并进行合理的选材和加工,加强维护和管理。
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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。