Zirkoniumin ominaisuudet
Atominumero | 40 |
CAS-numero | 7440-67-7 |
Atomimassa | 91,224 |
Sulamispiste | 1852℃ |
Kiehumispiste | 4377℃ |
Atomitilavuus | 14,1 g/cm³ |
Tiheys | 6,49 g/cm³ |
Kristallirakenne | Tiheä kuusikulmainen yksikkökenno |
Runsaus maankuoressa | 1900 ppm |
Äänen nopeus | 6000 (m/S) |
Lämpölaajeneminen | 4,5 × 10^-6 K^-1 |
Lämmönjohtavuus | 22,5 w/m·K |
Sähkövastus | 40mΩ·m |
Mohsin kovuus | 7.5 |
Vickersin kovuus | 1200 HV |
Zirkonium on kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Zr ja jonka atomiluku on 40. Sen alkuainemuoto on korkean sulamispisteen metalli ja näyttää vaaleanharmaalta. Zirkonium on taipuvainen muodostamaan pinnalle oksidikalvon, joka on teräksen kaltainen kiiltävä ulkonäkö. Sillä on korroosionkestävyys ja se liukenee fluorivetyhappoon ja aqua regiaan. Korkeissa lämpötiloissa se voi reagoida ei-metallisten elementtien ja monien metallisten elementtien kanssa muodostaen kiinteitä liuoksia.
Zirkonium imee helposti vetyä, typpeä ja happea; Zirkoniumilla on vahva affiniteetti happea kohtaan, ja zirkoniumiin liuennut happi 1000 °C:ssa voi merkittävästi lisätä sen tilavuutta. Zirkonium on taipuvainen muodostamaan pinnalle oksidikalvon, joka on teräksen kaltainen kiiltävä ulkonäkö. Sillä on korroosionkestävyys, mutta liukenee fluorivetyhappoon ja aqua regiaan. Korkeissa lämpötiloissa se voi reagoida ei-metallisten elementtien ja monien metallisten elementtien kanssa muodostaen kiinteitä liuoksia. Zirkoniumilla on hyvä plastisuus ja se on helppo työstää levyiksi, langoiksi jne. Zirkonium voi absorboida kuumennettaessa suuria määriä kaasuja, kuten happea, vetyä ja typpeä, ja sitä voidaan käyttää vedyn varastointimateriaalina. Zirkoniumilla on parempi korroosionkestävyys kuin titaanilla, ja se lähestyy niobiumia ja tantaalia. Zirkonium ja hafnium ovat kaksi metallia, joilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, jotka esiintyvät yhdessä ja sisältävät radioaktiivisia aineita.
Zirkonium on harvinainen metalli, jolla on hämmästyttävä korroosionkestävyys, erittäin korkea sulamispiste, erittäin korkea kovuus ja lujuus, ja sitä käytetään laajasti ilmailu-, sotilas-, ydinreaktioissa ja atomienergiakentissä. Shenzhou VI:ssa käytetyillä korroosionkestävillä ja erittäin kestävillä titaanituotteilla on paljon alhaisempi korroosionkestävyys kuin zirkoniumilla, ja niiden sulamispiste on noin 1600 astetta. Zirkoniumin sulamispiste on yli 1800 astetta ja zirkoniumoksidilla yli 2700 astetta. Siksi zirkoniumilla on ilmailumateriaalina erittäin suorituskykyinen kaikissa suhteissa titaaniin verrattuna.