锆及锆合金

       锆(Zirconium),元素符号 Zr,原子序数 40,原子量为91.224,密度约为6.49g/cm³, 熔点约为1852℃,沸点约为4377℃。锆单质是一种高熔点金属,呈银灰色。锆是一种活性金属,在室温下能与空气中的氧气反应,形成一层致密的氧化物(ZrO₂)保护膜, 赋予其极强的耐腐蚀性,尤其对酸、碱和盐溶液有良好的抵抗力。室温下锆为密排六方晶格(α相),加热至约865℃时转变为体心立方晶格(β相)。高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固溶体。它在自然界中不以纯金属形式存在,而是以矿物质的形式(主要是锆石和斜锆石)广泛存在于地壳中。锆最显著的两个特点是:极佳的抗腐蚀性和对热中子吸收截面极小,这使得它在化工和核工业中成为不可替代的关键材料。锆还具有可塑性良好、高温活性稳定、强度高、韧性高、硬度高、耐磨耐高温等优异的性能。它是现代核能工业的基石材料,直接关系到核反应堆的安全性与经济性。随着全球对清洁能源(核能)需求的增长,以及对高性能耐腐蚀材料和新材料的不断开发,锆金属及其化合物的战略重要性将持续提升。
       锆合金是锆或其他金属的固溶体。主要用途是核技术领域,例如核反应堆内的燃料棒等。核级锆合金的典型组成是超过95%锆和低于2%的锡,铌,铁,铬,镍和其它金属,加入这些金属来提高机械性能和耐腐蚀性。
       锆及锆合金广泛应用于核工业、航空航天、化工设备、生物医学、高端制造与特殊合金等领域。

应用领域

  • 航空航天

  • 医疗与生物工程

  • 核工业

  • 能源化工

  • 电子与半导体

  • 海洋工程