Zirkonium

Om zirkoniummetall (Zr) og zirkoniumlegeringer

Zirkonium (Zr) er et svært korrosjonsbestandig metall som brukes til mange produkter for spesialiserte kjemiske miljøer (hovedsakelig eddik- og saltsyrer). Noen inkluderer pumper, Ventiler, kjernefysiske programmer, kjemiske prosesser, reaktor fartøy, varmevekslere og mer. Atomkraftindustrien bruker nesten 90% av zirkonium produsert hvert år. Zirkonium brukes også som en sveiseavsettet agent i stål, å gjøre noen typer av kirurgisk utstyr og som en getter, et materiale som kombinerer med og fjerner spor gasser skjemaet vakuum-rør. Zirkoniummetall er sveisbart og formbart.

Zirkonium 702 tilbyr utmerket korrosjonsbeskyttelse med motstand mot spenningskorrosjon og sprekker. Det brukes ofte til kjemisk behandling. Legert med 2 til 3 prosent Columbium, zirkonium 705 er betydelig sterkere og mer seig enn zirkonium 702 med nesten like korrosjonsbestandighet, gjør den til den foretrukne legeringen for de fleste zirkoniumfester. I tillegg til å motstå HCl i alle konsentrasjoner og ved temperaturer over koketemperaturen, zirkonium og dets legeringer har også utmerket motstandskraft i svovelsyre ved temperaturer over kokende og konsentrasjoner til 70%. Korrosjonshastigheten i salpetersyre er mindre enn 1 mil/år ved temperaturer over kokende og konsentrasjoner til 90%. Metallene motstår også de fleste organiske stoffer som eddiksyre og eddiksyreanhydrid samt sitronsyre, melkesyre, vinsyre, oksalsyre, tannisk, og klorerte organiske syrer. Relativt få metaller foruten zirkonium kan brukes i kjemiske prosesser som krever alternativ kontakt med sterke syrer og baser. Men, zirkonium har ingen motstand mot flussyre og blir raskt angrepet, selv i svært lave konsentrasjoner. Det er 4 typer korrosjonsbestandig legert zirkonium i kjemisk industri: Zr702, Zr704, Zr705 og Zr706, påføres på forskjellige kjemiske medier og tilstander. Disse fire zirkoniumlegeringens korrosjonsbestandighet er nesten den samme, men deres mekaniske egenskaper er veldig forskjellige. Zr705s strekkfasthet er den to ganger av Zr702. Vanligvis brukes Zr705 i kjemisk utstyr som har høyere krav til intensitet. Men i svovelsyre som inneholder FeCl3, Zr702 og Zr704s korrosjonsbestandige egenskaper er bedre enn Zr705 og Zr706. Zr706 har nok styrke og høy forlengelse og brukes vanligvis til å lage varmeveksler.

Zirkonium er også svært motstandsdyktig mot varme og korrosjon, og utgjør også mange nyttige forbindelser og legeringer. Disse styrkene gjør det en ideell komponent for kjedeatomreaksjoner drives, og det er også brukt i laboratorieutstyr, Metallurgi og kirurgisk utstyr. Jet motorer og gassturbiner kan også bruke zirkonium og zirkonium legeringer for å hindre metaller bøying skyldes høy varme eksponering. Zirkonium (atomsymbol: Zr, atomnummer: 40) er en blokk D., Gruppe 4, Periode 5 element med en atomvekt på 91.224. Zirconium Bohr -modell Antall elektroner i hver av Zirconiums skall er 2, 8, 18, 10, 2 og elektronkonfigurasjonen er [Kr] 4d2 5s2. Zirkoniumatomet har en radius på 160 pm og en Van der Waals radius på 186 pm. Zirkonium ble oppdaget av Martin Heinrich Klaproth i 1789 og først isolert av Jöns Jakob Berzelius i 1824. I sin elementære form, zirkonium har et sølvhvitt utseende som ligner på titan.

Zirkoniums viktigste mineral er zirkon (zirkoniumsilikat). Elemental zirkonium er kommersielt produsert som et biprodukt fra gruvedrift av titan og tinn og har mange bruksområder som opacifier og ildfast materiale. Det finnes ikke i naturen som et fritt element. Navnet på zirkonium kommer fra mineralet zirkon, den viktigste kilden til zirkonium, og fra det persiske wordzargun, betyr gullaktig.