❶ 氧化鋯研究歷史發展
氧化鋯簡介
氧化鋯為一耐火材料,於化學周期表上,其屬於IV族,其位於鈦(Ti)與鉿(Hf)之間,氧化鋯於1970年代於科學與技術上的了解有長足的進展,於陶瓷工業中,新型的氧化物已被廣泛成功的測試與應用至現在工業中,且做為一可靠且高性能的材料。 氧化鋯為一耐火材料,於化學周期表上,其屬於IV族,其位於鈦(Ti)與鉿(Hf)之間,氧化鋯於1970年代於科學與技術上的了解有長足的進展,於陶瓷工業中,新型的氧化物已被廣泛成功的測試與應用至現在工業中,且做為一可靠且高性能的材料。 氧化鋯製造方式和原料來源為一重要控制因素。 氧化鋯製造方式和原料來源為一重要控制因素。 氧化鋯在天然礦物中,是以斜鋯石(Baddeleyite)或鋯砂(Zircon)存在澳洲、南非、中國大陸等地。 氧化鋯在天然礦物中,是以斜鋯石(Baddeleyite)或鋯砂(Zircon)存在澳洲、南非、中國大陸等地。 由鋯砂中提煉出氧化鋯的方法有很多,但如需要做進一步純化或氯化,可使用共沉方式得到較佳的粉末或較准確的成分。 由鋯砂中提煉出氧化鋯的方法有很多,但如需要做進一步純化或氯化,可使用共沉方式得到較佳的粉末或較准確的成分。
氧化鋯應用
*高密度氧化鋯磨球
*高溫爐用加熱器
*高溫耐火材
*固態燃料電池
*氧氣偵測器
*分鋼槽流嘴
❷ 立方氧化鋯的歷史沿革
氧化鋯在1892年首次被發現以後,一直以為只有天然存在的單斜晶體「鈄鋯石」一種。由於鈄鋯石藏量不多,因此並未有廣泛的應用。而且氧化鋯的溶點高達2,750°C,難以透過溶解結成單晶體。
1930年發明加入安定劑造成的「安定氧化鋯」,是立方多晶體或正方多晶體,都是屬於多晶體陶瓷。安定氧化鋯主要被用作耐火材料,能抵受高達2,540°C的高溫及化學品。之後1937年德國壙物學家 M. V. Stackelberg 及 K. Chudoba 首次在蛻晶質化(metamictization)鈄鋯石中發現微細的單晶立方氧化鋯。
1960年代,法國科學家 Y. Roulin 及 R. Collongues 開始研究培養單晶立方氧化鋯。他們使用的方法是將鎔解的氧化鋯放在有固體氧化鋯表面的坩堝之內,令其結晶。這種方法稱之為「冷坩堝」法。不過這種方法只能生產很小的單晶體。
蘇聯科學家 V. V. Osiko之後在莫斯科列別捷夫物理研究所(Lebedev Physical Institute)改良了這一種技術。他的發明被稱為「冷坩堝」法,其出產的人工寶石在蘇聯內被稱為「Fianit」。這種發明在1973年首次披露,並在1976年開始商業生產。至1980年,以這一方法生產的立方氧化鋯年產量已超過5千萬卡拉(10,000公斤)。
2012年9月,有俄羅斯專家對外表示,一座由前蘇聯政府發現的超大型工業鑽石礦正在由政府計劃開發,據悉這座巨型鑽石礦儲量超過了全球現有儲量,可供全球持續開發3000年。俄羅斯科學院西伯利亞分院表示,西伯利亞東部的珀匹蓋隕石坑內有「數萬億克拉」的「沖擊鑽」,是良好的工業鑽石,而不是用來打造珠寶。雖然同為鑽石,但此次披露的超級鑽石礦卻不是我們熟知的珠寶鑽石,而是工業鑽石,也許普通人並不知道兩者的區別,但唯一可以確認是珠寶市場並不會因為這個發現而出現重大波動。雖然科學家宣稱此座鑽石礦的探明與開發,可能會引起工業變革,但仍舊處於規劃階段,後續將產生何種影響還需要時間來證明。
2015年11月25日晚,香港彌敦道天降「鑽石」,導致行人瘋搶。但經鑒證後,行內人表示該批「鑽石」實為「蘇聯石」,100港元便買到10多粒,價值便宜,多用以製作首飾。
❸ 金屬鋯的用途以及特性
金屬鋯又稱海綿鋯,為銀灰色金屬,外觀似鋼,有光澤;
鋯對氧的親和力很強,1000度下氧氣溶於鋯中能使其體積顯著增加。鋯在空氣中比較穩定,粉末狀的鋯容易燃燒,細的鋯絲可用火柴點燃。高溫時能與溶入的氧、氮、氫直接化合;
鋯比較軟,主要用於製造防彈合金鋼,還可做反應堆中鈾燃料的包覆合金;
鋯在高溫時易發射電子,鋯還少量用於外科刀具及其它工業用途;
鋯有比不銹鋼、鎳基合金及鈦更優異的耐腐蝕性能,力學性能和工藝性能,很適宜製造容器和換熱器等化工設備。
鋯的元素符號Zr,它的原子序數是40,是一種銀白色的過渡金屬。
鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。
有耐腐蝕性。
高溫時,可與非金屬元素和許多金屬元素反應,生成固體溶液化合物。
鋯的可塑性好,易於加工成板、絲等。
鋯在加熱時能大量吸收氧、氫、氮等氣體,可用作貯氫材料。
鋯的性能比鈦好,接近鈮、鉭。 鋯主要以礦物形成存在於大自然,鋯在地殼中的含量居第20位,比常見的金屬銅、鉛、鎳、鋅多,卻被稱為「稀有金屬」,是因為製取工藝較復雜,不易被經濟地提取。
鋯的應用領域非常廣泛,主要以氧化鋯的形式應用於陶瓷、耐火材料等領域,這部分的應用占鋯消費的90%以上。
另外,鋯及其合金的一個重要用途就是作為核動力反應堆的燃料包覆材料和其他結構材料。
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❹ 請問「鋯」的用途。其顏色!
鋯(Zr,Zirconium)簡史
含鋯的天然硅酸鹽ZrSiO4稱為鋯石(Zircon)或風信子石(hyacinth)廣泛分布於自然界中,具有從橙到紅的各種美麗的顏色,自古以來被認為是寶石,據說Zircon一詞來自阿拉伯文Zarqūn,是硃砂,又說是來自波斯文Zargun,是金色,hyacinth則來自希臘文的「百合花」一詞,印度洋中的島國斯里蘭卡盛產鋯石。
1789年德國人M.H.Klaproth對鋯石進行研究時發現,將它與氫氧化鈉共熔,用鹽酸溶解冷卻物,在溶液中添加碳酸鉀,沉澱,過濾並清洗沉澱物,再將沉澱物與硫酸共煮,然後濾去硅的氧化物,在濾液中檢查鈣、鎂、鋁的氧化物,均未發現,在溶液中添加碳酸鉀後出現沉澱,這個沉澱物不像氧化鋁那樣溶於鹼液,也不像鎂的氧化物那樣和酸作用,Klaproth認為這個沉澱物和以前所知的氧化物都不一樣,是由Zirkonerde(鋯土,德文)構成的,不久,法國化學家de Morueau和Vauquelin兩人都證實M.H.Klaproth的分析是正確的,該元素拉丁名為Zirconium,符號認為Zr,我國譯成鋯,1808年,英國的H.Davy利用電流分解鋯的化合物,沒有成功,1824年瑞典的.J.Berzelius首先用鉀還原K2ZrF6時製得金屬鋯,但不夠純,反應式為:K2ZrF6+4K=Zr+6KF,該反應也可用Na作還原劑,直到1914年,荷蘭一家金屬白熱電燈製造廠的兩位研究人員Lely和Ham bruger用無水四氯化鋯和過量金屬鈉同盛入一空球中,利用電流加熱500℃取得了純金屬鋯。
性質及用途
純鋯是銀灰色的金屬,富有延展性,但只要稍含一點雜質,即變得很脆,此時比純鋯硬得多,不僅可用於刻劃玻璃,也可在紅寶石表面刻出凹痕,鋯難熔耐高溫,熔點高達1930℃。常溫下,金屬鋯很穩定,不和水、氧、酸、鹼等起化學反應,只有氫氟酸、王水、熔融的鹼才能腐蝕鋯,粉末狀的鋯,加熱到200℃會燃燒,與氧結合成二氧化鋯。絲狀的鋯,易用火柴點燃。因為鋯的熱中子捕獲截面小,又耐腐蝕,機械性能好,易於加工,可用作原子反應堆中鈾燃料棒的套管,另外,鋯、釷、鎂可製成一種合金,又輕,又耐高溫,宜用作飛機與火箭的外套,在鋼中加入1‰的鋯,可顯著提高它的硬度和機械強度,用來製造裝甲車,坦克和穿甲彈彈頭,在銅中加少量鋯,導電能力並不減弱,但卻可以大大提高銅線的耐高溫性能,是製造高壓線的好材料,利用鋯粉燃燒時產生白熾炫目的光芒,可用於製造信號彈。金屬鋯可大量吸收氫氣、氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體,鋯可作永久除氣劑,除去真空管中殘余氣體,鋯加入鈮(Nb)中可製成超導材料。
天然含量及分布
鋯在地殼中的含量是162ppm常以硅酸鹽或氧化物的形式存在,這些鋯化含物抗風化,腐蝕,故常可在海灘沉積物中發現,鋯的主要礦石為鋯石(ZrSiO4)和斜鋯石(ZrO2),主要產於美國,澳大利亞、巴西,且不同程度含有鉿(Hafnum),鉿一般含量為鋯含量的2%,常採用溶劑提取法分離鋯(Zr)、鉿(Hf)的化合物。
主要化合物
氧化物—鋯的氧化物是白色的ZrO2,能耐高溫熔點達2700℃,且化學性質穩定,熱脹系數較小,因此是很好的耐高溫材料,ZrO2被用來製造耐火磚及耐火坩堝。
氫化物—ZrH2在高溫核反應堆中作減速劑,反射劑或屏蔽劑。
硼化物——ZrB2由於是極高硬度,化學惰性的難熔物質,可作水輪機渦輪燃燒室襯套,火箭噴嘴等。
❺ 告訴我一些關於鋯石的知識
鋯石是一種硅酸鹽礦物,它是提煉金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在於酸性火成岩,也產於變質岩和其他沉積物中。鋯石的化學性質很穩定,所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。鋯石有很多種,不同的鋯石會有不同的顏色,如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。經過切割後的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風信子石。鋯石可耐受3000℃以上的高溫,因此可用作航天器的絕熱材料。 鋯石又稱鋯英石,它是十二月生辰石,象徵成功。(十二月生辰石還有綠松石、青金石)它的英文名字是 Zircon 。鋯石為礦物名稱,舊稱鋯英石,風信子石,透明者作為寶石,稱鋯石寶石。 鋯石的化學成分:硅酸鋯 ;化學組成為Zr[SiO4],晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。晶體呈短柱狀,通常為四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形。鋯石顏色多樣,有無色、紫紅、黃褐、淡黃、淡紅、綠等,一般有無色、藍色和紅色品種。色散高,有金剛光澤。無解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,達4.4-4.8。 編輯本段晶體化學 理論組成(wB%):鋯石ZrO2 67.1,SiO2 32.9。有時含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等雜質含量較高,而ZrO2、SiO2含量相應較低時,其物理性質也發生變化,硬度和相對密度降低,且常變為非晶態。因而形成多種變種:山口石,TR2O3 10.93%,P2O5 17.7%;大山石,TR2O3 5.3%,P2O5 7.6%;苗木石,TR2O3 9.12%,(Nb,Ta)2O5 7.69%,含U、Th較高;曲晶石,含較高TR2O3、U3O8,因晶面彎曲而故名;水鋯石,含H2O 3~10%;鈹鋯石,BeO 14.37%,HfO2 6.0%;富鉿鋯石,HfO2 可達24.0%。 編輯本段結構與形態 鋯石鋯石在各種火成岩中作為副礦物產出。在鹼性岩和鹼性偉晶岩中可富集成礦,著名的產地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集於砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產於寮國、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的鹼性玄武岩中也有寶石級的鋯石。鋯石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料,也用於國防和航天工業。 鋯石是硅酸鹽類礦物,按其物理性質和化學成份可分為高型和低型兩個變種。結晶完整的晶體多為「高型」;晶體極差或無晶者為「低型」。也有分為高、中、低三種的。但就寶石價值來說,高型鋯石價值較高。 鋯石是天然寶石中折射率僅次於鑽石、色散值很高的寶石,無色透明的鋯石酷似鑽石,是鑽石很好的代用品。常用的鋯石多呈無色、紅褐色、褐紅色、綠色等。但最流行的顏色是藍色和無色兩種,其中以藍色價值較高,且一般都經過人工熱處理。市場上的許多鋯石,都是經過熱處理之後再拿出來銷售。這是因為處理後的寶石比原來的寶石更漂亮、更好銷。 鋯石的晶體屬四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。結構中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結構可視為由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角十二面體聯結而成。[ZrO8]三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。 復四方雙錐晶類,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀,且形態與成分密切有關。主要單形:四方柱m、a,四方雙錐p、u,復四方雙錐x。可依成膝狀雙晶。可與磷釔礦成規則連生。 編輯本段理化性能 無色、鋯石淡黃、紫紅、淡紅、藍、綠、煙灰色等。玻璃至金剛光澤,斷口油脂光澤。透明到半透明。硬度7.5~8。相對密度4.4~4.8。因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光澤、密度、硬度均下降。 X射線照射下發黃色,陰極射線下發弱的黃色光,紫外線下發明亮的橙黃色光。 偏光鏡下:無色至淡黃色,色散強,折射率大。No=1.91~1.96,Ne=1.957~2.04。均質體折射率降低,N=1.60~1.83。 熔點2340~2550℃。氧化條件下,在1300~1500℃穩定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 SiO2。線性熱膨脹系數5.010-6/℃(200~1000℃),且耐熱震動,穩定性良好。高溫下不與CaO、SiO2、C、Al2O3等反應,抗渣蝕能力強,不粘鋼水。 編輯本段產狀與組合 在酸性和鹼性岩漿岩中廣泛分布,基性岩和中性岩中亦常產出。 [鑒定特徵] 四方短柱狀,四方雙錐狀。硬度大,金剛光澤。與金紅石的區分是硬度大,金紅石有完全解理。與錫石區別是鋯石的密度較小。與獨居石區別是鋯石具四方柱狀晶形,且硬度較大。 [工業應用] 提取Zr、Hf的主要礦物原料。鋯石的主要工業用途如下: 耐火材料;型砂材料;陶瓷原料;寶石原料。 編輯本段寶石 鋯石鋯石的成分中含有放射性無素鈾(U)和釷(Th)。但含量很低,遠低於安全系數。所以大家可以放心地佩戴鋯石裝飾品。 鋯石是一種性質特殊的寶石。它有較高的折光率和較強的色散,無色或淡藍色的品種加工後,象鑽石一樣有較強的出火現象。由於它在外觀上與鑽石很相似,因而被譽為可與鑽石媲美的寶石。 早在古希臘時,這種美麗的寶石就已被人們所鍾情。相傳,猶太主教胸前佩戴的十二種寶石中就有鋯石,稱為「夏信斯」。據說,鋯石的別名「風信子石」,就是由「夏信斯」轉言而來,流行於今天的日本,我國的香港及內地。 鋯石一名源於阿拉伯語的朱之意和金色之意,而古印度曾稱鋯石為「月食石」。這也說明這種寶石的顏色常見於紅色、金黃色、無色。同時從另一個側面說明,鋯石在古時的阿拉伯、波斯和印度地區就十分受歡迎。 大家知道,許多東西經過熱處理就可以變性,鋯石也是如此。如果對低型的鋯石加熱到一定程度時,其就會變成無色透明晶體。比如:斯里蘭卡的鋯石多為綠色低型的,經過熱處理後,顏色明顯變淡,成為高型的鋯石寶石。我國海南省產的紅色、棕色鋯石,經過熱處理,可以變成無色的。 寶石界把鋯石、綠松石、青金石同列為十二月生辰石,象徵勝利,好運,是成功的保證。 我國有部分紅色或棕紅色的鋯石,不經改色處理,也可直接研磨成美麗的寶石。但應該注意,我國紅低型鋯石也是二色性較強的寶石。如果從紅鋯石某一方向上看是紅色,而從另一方向看,又是淡色或接近無色。所以,加工時,必須按一定方向研磨,讓紅色出現在磨型正面。 鋯石的著名產地有斯里蘭卡、泰國、寮國、柬埔寨。我國雲南出產的鋯石一般需經加熱改色處理。 我們在商場里看到的一些鑽石的替代品——營業員聲稱的鋯石,並不是前文所說的天然鋯石,而且一種人工合成的立方氧化鋯(Cubic Zirconia),簡稱CZ,價格遠低於天然鋯石,是鑽石的一種最常見的替代品,請勿將它與天然鋯石混淆。
❻ 鋯石的作用是什麼
鋯石的作用如下:鋯石極耐高溫,其熔點達2750。並耐酸腐蝕。世界上有80%的鋯石直接用於鑄造工業、陶瓷、玻璃工業以及製造耐火材料。少量的鋯石用於鐵合金、醫葯、油漆、製革、磨料、化工及核工業。極少量的鋯石用於冶煉金屬鋯。
含ZrO265~66%的鋯英石砂因其耐熔性(熔點2500℃以上)而直接用作鑄造廠鐵金屬的鑄型材料。鋯英石砂具有較低的熱膨脹性、較高的導熱性,而且較其他普通耐熔材料有較強的化學穩定性,因此優質鋯英石和其他各種粘合劑一起有良好的粘結性而用於鑄造業。
鋯英石砂也用作玻璃窯的磚塊。而鋯英石砂和鋯英石粉與其他耐熔材料混合還有其他用途。
鋯英石和白雲石一起在高溫下反應生成二氧化鋯或鋯氧(ZrO2)。鋯氧也是一種優質耐熔材料,雖然其晶形隨溫度而變。
穩定的鋯氧還含有少量的鎂、鈣、鈧或釔的氧化物,穩定的鋯氧熔點接近2700,它抗熱震,在一些冶金應用中比鋯英石反應差。穩定的鋯氧導熱性低,在工業鋯氧中,二氧化鉿作耐熔物使用是無害的。
(6)鋯在工業上的應用從什麼時候開始擴展閱讀
西澳大利亞的傑克山擁有罕見的地球早期歷史遺跡——在40億年之前形成的微小鋯石晶體。現在,科學家表示,這些晶體可能包含著有關生命歷史的重要線索。
地球上的生命始於何時?科學家們通過地質記錄不斷鑽研,他們鑽得越深,便越覺得生命就出現在我們行星45億年歷史的早期。而迄今為止,地質學家發現的最早的生命痕跡形成於38億年前。現在,一項頗有爭議的新研究所提出的證據可能會把生命出現時間提早3億年,那時地球才剛剛形成。
線索就藏在一大塊鋯石晶體中的微小石墨(一種碳質礦物)斑點中。鋯石形成於岩漿中,並常常將其他礦物包入它們的硅—氧—鋯晶體結構中。雖然鋯石的尺寸要比頭發的直徑還小,但它們卻幾乎是堅不可摧的。鋯石可以比它們最初構成的岩石保存得更久,經受更多次的侵蝕和沉積循環。
事實上,盡管地球上最古老的岩石只能追溯到40億年前,但是研究人員已經發現了有44億年歷史的鋯石。這些晶體讓我們得以一窺地球歷史的最初篇章,也就是冥古宙。
「想要研究40億年前地球發生了什麼,鋯石幾乎就是我們唯一的實體樣品。」加州大學洛杉磯分校(UCLA)的地球化學家Elizabeth Bell說。
❼ 氧化鋯的用途
1、金屬鋯及其化合物的原料
用於制金屬鋯和鋯化合物、制耐火磚和坩鍋、高頻陶瓷、研磨材料、陶瓷顏料和鋯酸鹽等主要用於壓電陶瓷製品、日用陶瓷、耐火材料及貴重金屬熔煉用的鋯磚、鋯管、坩堝等。也用於生產鋼及有色金屬、光學玻璃和二氧化鋯纖維。還用於陶瓷顏料、靜電塗料及烤漆。用於環氧樹脂中可增加耐熱鹽水的腐蝕。
2、耐火材料
氧化鋯纖維是一種多晶質耐火纖維材料。由於ZrO2物質本身的高熔點、不氧化和其他高溫優良特性,使得ZrO2纖維具有比氧化鋁纖維、莫來石纖維、硅酸鋁纖維等其他耐火纖維品種更高的使用溫度。
3、燃氣輪機
等離子噴塗二氧化鋯熱障塗層在航空及工業用燃氣輪機上的應用已有很大進展,在一定限度內已經用於燃氣輪機的渦輪部分。由於這種塗層可以降低氣冷高溫部件的溫度50~200 ℃,因此可以顯著地改善高溫部件的耐久性,或者容許提高燃氣溫度或減少冷卻氣體的需用量而保持高溫部件所承受的溫度不變,從而提高發動機的效率。
4、陶瓷材料
因為氧化鋯的折射率大、熔點高、耐蝕性強,故用於窯業原料。壓電陶瓷製品有濾波器、揚聲器超聲波水聲探測器等。還有日用陶瓷(工業陶瓷釉葯)、貴重金屬熔煉用的鋯磚及鋯管等。納米級氧化鋯還可以用作拋光劑、磨粒、壓電陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高溫顏料的基質材料。
5、其他
此外氧化鋯可用於白熱煤氣燈罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩堝等的製造。X射線照相。研磨材料。與釔一起用以製造紅外線光譜儀中的光源燈,厚膜電路電容材料,壓電晶體換能器配方。
❽ 鋯的前景和用途
元素符號Zr
原子序數
40,
晶體結構
密排六方,熔點1852℃,海綿鋯是制備
鋯合金
、鋯粉的主要原料。
金屬鋯
是一種廣泛用於原子能工業中的
難熔金屬
材料。
用途
:海綿鋯的90%以上是作為
核反應堆
中結構
和包
殼材料的鋯基合金的原料。金屬鋯在化工、農葯、印染等行業中可用來製造耐腐蝕的反應塔、泵、
熱交換器
、閥門、
攪拌器
、噴嘴、導管和容器襯里等,它還可作為煉鋼過程中的脫氧、
脫氮
劑,鋁合金的晶粒細化劑。
鋯絲
可作為
柵板
支架、陰極支架和柵板材料,以及作為
空氣等離子切割機
的電極頭。鋯粉主要在軍火工業上用作
爆燃
劑,在電子器件內可作為消氣劑,它也可製作引火物、煙花和閃光粉。
隨著新興材料的迅速發展及核能領域應用需求的增加,鋯行業開始迎來投資的黃金期。鋯作為重要的
稀有金屬
,由於具有驚人的抗腐蝕性能,極高的熔點,超高的硬度和強度及有突出的核性能等特性,隨著新興材料的迅速發展及核能領域應用需求的增加,需求量迅速增長,鋯行業開始迎來投資的黃金期。「十二五」期間,鋯產業發展和結構調整的主要任務是以核級鋯材為主,同時兼顧民用鋯和高純鋯的需求,首先解決核級高純海綿鋯的有無問題;充分利用引進的國外先進技術,進行消化、吸收和再創新;將鋯產業納入
核燃料
體系,在該體系內建立核級高純鋯材的檢測、評估及質保體系。
❾ 關於金屬物質鋯是什麼的詳細解釋
元素名稱:鋯 元素原子量:91.22 元素類型:金屬
發現人:克拉普羅德 發現年代:1789年
發現過程:1789年,德國的克拉普羅德,在分析錫蘭鋯時,發現了鋯土。
元素英文名稱:Zirconium 相對原子質量:91.22
核內質子數:40 核外電子數:40 核電核數:40
質子質量:6.692E-26 質子相對質量:40.28
所屬周期:5 所屬族數:IVB 摩爾質量:91
氫化物:ZrH4 氧化物:ZrO2
最高價氧化物化學式:ZrO2 密度:6.49
熔點:1852.0 沸點:4377.0
外圍電子排布:4d2 5s2 核外電子排布:2,8,18,10,2
顏色和狀態:鋼灰色金屬 原子半徑:2.16
常見化合價:+2,+3,+4
高熔點金屬之一,呈淺灰色。密度6.49克/厘米3。熔點1852±2℃,沸點4377℃。化合價+2、+3和+4。第一電離能6.84電子伏特。鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性,不溶於氫氟酸和王水;高溫時,可與非金屬元素和許多金屬元素反應,生成固體溶液化合物。
元素來源:四氧化鋯用鎂還原可製得。
元素用途:粉末狀鐵與硝酸鋯混合,可作閃光粉。金屬鋯幾乎全部用作核反應堆中鈾燃料元件的包殼。也用來製造照相用的閃光燈,以及耐腐蝕的容器和管道,特別是能耐鹽酸和硫酸。鋯的化學葯品可作聚合物的交聯劑。
元素輔助資料:含鋯的天然硅酸鹽礦石被成為鋯石(zircon)或風信子石(hyacinth),廣泛分布在自然界中。由於它們美麗的顏色,自古以來被稱為寶石。化學家很早就對鋯石進行了分析,認為是含有硅、鋁、鈣和鐵的氧化物。1789年,德國化學家克拉普羅特發表研究來自斯里蘭卡鋯石的報告中提到他發現了一種未知的獨特而簡單物質的氧化物,並提議稱之為Zirconerde(鋯土——氧化鋯)。不久,法國化學家德毛沃和沃克蘭兩人都證實克拉普羅特的分析是正確的。Zirconerde的存在被肯定,元素得到zirconnium的命名,元素符號為Zr。
克拉普羅特最初研究鋯的硅酸鹽實驗操作一直到今天仍是工業上提取鋯的基礎。但一直到1914年,荷蘭一家金屬白熱電燈製造廠的兩位研究人員列里和漢保格將四氯化鋯和金屬鈉作用,取得純金屬鋯。
鋯一般被認為是稀有金屬,其實它在地殼中的含量相當大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大。
❿ 鋯的用途是什麼
1、吸氣劑:
在電真空工業中,人們廣泛利用鋯粉塗在電真空元件和儀表的陽極和其他受熱部件的表面上,吸收真空管中的殘余氣體,製成高度真空的電子管和其他電真空儀表,從而提高它們的質量,延長它們的使用時間。
2、冶金作用:
鋼里只要加進千分之一的鋯,硬度和強度就會驚人地提高;含鋯的裝甲鋼、不銹鋼和耐熱鋼等,是製造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等國防武器的重要材料。
3、原子能:
鋯的熱中子俘獲截面小,有突出的核性能,是發展原子能工業不可缺少的材料,可作反應堆芯結構材料。鋯粉在空氣中易燃燒,可作引爆雷管及無煙火葯。
(10)鋯在工業上的應用從什麼時候開始擴展閱讀
名稱由來:
鋯的名字來源於鋯石,鋯石來源於波斯語「金色」(zargun)。據稱這種稱法是因為一些鋯石珠寶的顏色很奪目。其實,鋯石的顏色有很多種,紅色,棕色,綠色和黃色比較普遍,無色鋯石也是人類較為常見的。
參考資料來源:網路-鋯