Reproducător
Zirconiul, ca și litiul și titanul, absoarbe puternic gaze precum azotul, hidrogenul și oxigenul. La temperaturi de peste 900 de grade Celsius, zirconiul poate absorbi violent azotul, iar la 200 de grade Celsius, 100 de grame de zirconiu metalic pot absorbi 817 litri de hidrogen, care este de peste 800,000 ori mai mare decât fierul. Această caracteristică a zirconiului a fost utilizată pe scară largă, de exemplu, în industria vidului electric, oamenii folosesc pe scară largă pulberea de zirconiu pentru a acoperi suprafața anodului și a altor părți încălzite ale elementului și instrumentului de vid electric, absorbi gazul rezidual în tubul de vid. și să producă tuburi electronice cu vid puternic și alte instrumente electrice cu vid, astfel încât să le îmbunătățească calitatea și să le prelungească timpul de serviciu.
Acțiune metalurgică
Zirconiul poate fi folosit și ca „vitamina” în industria metalurgică, jucându-și rolul puternic în dezoxidare, îndepărtare a azotului și desulfurare. Atâta timp cât o mie de zirconiu este adăugată oțelului, duritatea și rezistența vor crește uimitor, iar oțelul blindat, oțelul inoxidabil și oțelul rezistent la căldură care conțin zirconiu sunt materiale importante pentru fabricarea armelor de apărare națională, cum ar fi blindate. vehicule, tancuri, artilerie și plăci antiglonț. Zirconiul este amestecat în cupru și pompat în fir de cupru, conductivitatea nu este slăbită, dar punctul de topire este mult îmbunătățit, ceea ce este foarte potrivit pentru firele de înaltă tensiune. Aliajele de zinc-magneziu care conțin zirconiu, care sunt ușoare și rezistente la temperaturi ridicate, sunt de două ori mai puternice decât aliajele obișnuite de magneziu și pot fi utilizate la fabricarea componentelor motoarelor cu reacție.
În plus, pulberea de zirconiu se caracterizează prin punctul său scăzut de aprindere și viteza de ardere rapidă, care poate fi folosită ca încărcătură de inițiere pentru detonatoare, care pot exploda chiar și sub apă. Pulbere de zirconiu plus oxidant. Acest lucru este ca și cum ați adăuga combustibil la foc, ardeți cu lumină puternică și orbitor, și este un material bun pentru a face gloanțe și rachete de semnalizare.
Aliaj de zirconiu
Aliajul de zirconiu este un aliaj neferos compus din adăugarea altor elemente la zirconiu ca matrice. Principalele elemente de aliere sunt staniul, niobiul, fierul etc. Aliajul de zirconiu are o rezistență bună la coroziune, proprietăți mecanice moderate, secțiune transversală scăzută de absorbție a neutronilor termici atomici, compatibilitate bună cu combustibilul nuclear și este utilizat în principal ca material structural de bază pentru apă- reactoare nucleare răcite la temperatură ridicată și apă și abur de înaltă presiune la 300 ~ 400 de grade. În plus, zirconiul are o rezistență excelentă la coroziune la o varietate de acizi, alcaline și săruri și are o afinitate puternică pentru oxigen, azot și alte gaze, astfel încât aliajele de zirconiu sunt, de asemenea, utilizate la fabricarea de piese rezistente la coroziune și piese de mașini farmaceutice, și sunt utilizate pe scară largă ca agenți de degazare fără evapotranspirație în industria vidului electric și a becurilor.
Există două tipuri de aliaje de zirconiu produse la scară industrială: zirconiu-staniu și zirconiu-niobiu. Calitățile de aliaje ale primului sunt Zr-2 și Zr-4, iar reprezentantul tipic al celui din urmă este Zr{-2,5Nb. În aliajele de zirconiu-staniu, elementele de aliere staniu, fier, crom și nichel pot îmbunătăți rezistența, rezistența la coroziune și conductivitatea termică a filmului rezistent la coroziune și pot reduce sensibilitatea stării de suprafață la coroziune. De obicei, aliajul Zr-2 este utilizat în reactoare cu apă fierbinte, iar aliajul Zr-4 este utilizat în reactoare cu apă sub presiune. În aliajele de zirconiu-niobiu, rezistența la coroziune a aliajului este cea mai bună atunci când se adaugă cantitatea de niobiu pentru a atinge limita de soluție a structurii cristaline a zirconiului la temperatura de serviciu. Aliajul de zirconiu are o transformare heterocristalină omogenă, iar structura cristalină este cubică centrată pe corp la temperatură ridicată și hexagonală compactă la temperatură scăzută. Aliajele de zirconiu au plasticitate bună și pot fi transformate în țevi, plăci, bare și fire prin prelucrarea plasticului, iar sudarea lor este, de asemenea, bună, care poate fi folosită pentru prelucrarea sudării.
Zirconiul are o secțiune transversală mică de captare a neutronilor termici și proprietăți nucleare remarcabile, care este un material indispensabil pentru dezvoltarea industriei energiei atomice și poate fi folosit ca material structural pentru miezurile reactoarelor. Pulberea de zirconiu este inflamabilă în aer și poate fi folosită ca detonator și praf de pușcă fără fum. Zirconiul poate fi folosit ca aditiv pentru dezoxidarea și desulfurarea oțelului de înaltă calitate și este, de asemenea, o componentă a oțelului blindat, oțelului pentru tun, oțel inoxidabil și oțel rezistent la căldură. Zirconiul este un element de aliere important în aliajele de magneziu, care poate îmbunătăți rezistența la tracțiune și proprietățile de prelucrare ale aliajelor de magneziu. Zirconiul este, de asemenea, un agent metamorfic pentru aliajele de aluminiu-magneziu, care poate rafina boabele. Zirconia și zirconul sunt cei mai valoroși compuși din materiale refractare. Zirconia este principalul material al ceramicii noi și nu poate fi folosit ca material de încălzire pentru a rezista la oxidarea la temperaturi înalte. Zirconia poate fi folosită ca aditiv pentru smalțul și sticlă rezistente la acizi, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ elasticitatea, stabilitatea chimică și rezistența la căldură a sticlei. Zirconul are performanțe puternice de reflexie a luminii și o bună stabilitate termică și poate fi folosit ca protecție solară în ceramică și sticlă. Zirconiul poate absorbi o cantitate mare de oxigen, hidrogen, amoniac și alte gaze atunci când este încălzit și este un agent getter ideal, cum ar fi pulberea de zirconiu ca agent de degazare în tuburile electronice și foile de zirconiu din sârmă de zirconiu ca suporturi de poartă, suporturi anozi etc. .
Pudra de fier este amestecată cu nitrat de zirconiu pentru a face o pulbere sclipitoare. Zirconiul metalic este folosit aproape exclusiv ca înveliș pentru elementele de combustibil cu uraniu în reactoarele nucleare. De asemenea, este folosit pentru realizarea blițurilor fotografice, precum și pentru a rezista la coroziune în recipiente și țevi, în special în cazul acidului clorhidric și acidului sulfuric. Substanțele chimice din zirconiu pot fi utilizate ca agenți de reticulare pentru polimeri.
Utilizare militară
Din perspectiva industriei militare, atâta timp cât o mie de zirconiu este adăugată oțelului, duritatea și rezistența vor fi uimitor de îmbunătățite. Oțelul blindat cu conținut de zirconiu, oțelul forjat pentru tun, oțelul inoxidabil și oțelul rezistent la căldură sunt materiale importante pentru fabricarea armelor precum vehiculele blindate, tancurile, tunurile și plăcile antiglonț.
Din punctul de vedere al energiei atomice și al energiei nucleare, zirconiul are energie nucleară remarcabilă, este un material indispensabil pentru dezvoltarea industriei energiei atomice, marile centrale nucleare din China folosesc în general zirconiu, dacă energia nucleară este folosită pentru a genera energie electrică, la fiecare milion. kilowați de capacitate de generare a energiei, se vor consuma 20 până la 25 de tone de zirconiu metalic pe an. Un submarin nuclear de 30,000-cai putere folosește aliaj de zirconiu ca manta de combustibil nuclear și tub de presiune, iar cantitatea de utilizare poate ajunge la 20 până la 30 de tone.
Zirconiul este un metal rar cu rezistență la coroziune uimitoare, punct de topire extrem de ridicat, duritate și rezistență ultra-înaltă și este utilizat pe scară largă în industria aerospațială, militară, reacții nucleare și energie atomică. Rezistența la coroziune și rezistența ridicată a produselor din titan utilizate pe „Shen VI” sunt mult mai puțin rezistente la coroziune decât zirconiul, cu un punct de topire de aproximativ 1600 de grade, în timp ce punctul de topire al zirconiului este mai mare de 1800 de grade, iar punctul de topire al Dioxidul de zirconiu este la mai mult de 2700 de grade, astfel încât zirconiul ca material aerospațial, performanța sa în toate aspectele este mult superioară celei a titanului.