Propriétés du zirconium
Numéro atomique | 40 |
Numéro CAS | 7440-67-7 |
Masse atomique | 91.224 |
Point de fusion | 1852 ℃ |
Point d'ébullition | 4377 ℃ |
Volume atomique | 14,1 g/cm³ |
Densité | 6,49 g/cm³ |
Structure cristalline | Cellule unitaire hexagonale dense |
Abondance dans la croûte terrestre | 1900 ppm |
Vitesse du son | 6000(m/S) |
Dilatation thermique | 4,5×10^-6 K^-1 |
Conductivité thermique | 22,5 w/m·K |
Résistivité électrique | 40 mΩ·m |
Dureté de Mohs | 7.5 |
Dureté Vickers | 1200 HT |
Le zirconium est un élément chimique portant le symbole Zr et un numéro atomique de 40. Sa forme élémentaire est un métal à point de fusion élevé et apparaît en gris clair. Le zirconium a tendance à former un film d'oxyde sur sa surface, qui a un aspect brillant semblable à celui de l'acier. Il résiste à la corrosion et est soluble dans l’acide fluorhydrique et l’eau régale. À haute température, il peut réagir avec des éléments non métalliques et de nombreux éléments métalliques pour former des solutions solides.
Le zirconium absorbe facilement l’hydrogène, l’azote et l’oxygène ; Le zirconium a une forte affinité pour l'oxygène, et l'oxygène dissous dans le zirconium à 1000°C peut augmenter considérablement son volume. Le zirconium a tendance à former un film d'oxyde sur sa surface, qui a un aspect brillant semblable à celui de l'acier. A une résistance à la corrosion, mais est soluble dans l'acide fluorhydrique et l'eau régale. À haute température, il peut réagir avec des éléments non métalliques et de nombreux éléments métalliques pour former des solutions solides. Le zirconium a une bonne plasticité et est facile à transformer en plaques, fils, etc. Le zirconium peut absorber une grande quantité de gaz tels que l'oxygène, l'hydrogène et l'azote lorsqu'il est chauffé et peut être utilisé comme matériau de stockage d'hydrogène. Le zirconium a une meilleure résistance à la corrosion que le titane, se rapprochant du niobium et du tantale. Le zirconium et le hafnium sont deux métaux aux propriétés chimiques similaires, coexistant ensemble et contenant des substances radioactives.
Le zirconium est un métal rare doté d'une résistance à la corrosion étonnante, d'un point de fusion extrêmement élevé, d'une dureté et d'une résistance ultra élevées, et est largement utilisé dans les domaines de l'aérospatiale, de l'armée, des réactions nucléaires et de l'énergie atomique. Les produits en titane résistants à la corrosion et hautement résistants utilisés sur Shenzhou VI ont une résistance à la corrosion bien inférieure à celle du zirconium, avec un point de fusion d'environ 1 600 degrés. Le zirconium a un point de fusion de plus de 1 800 degrés et la zircone a un point de fusion de plus de 2 700 degrés. Par conséquent, le zirconium, en tant que matériau aérospatial, présente des performances largement supérieures à tous égards par rapport au titane.