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锆的性质和用途

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锆的性质和用途

发布日期:2020-03-25 作者: 点击:

金属锆在常温下,表母案又一层致密的氧化物层覆盖,仍有金属光泽,在700℃时,可以吸收30%的氧原子、20%的氮原子和50%的氢原子。锆粉和锆屑,由于表面大,活性较大,容易引起自燃和爆炸。

锆原子的热中子吸收截面为0.180±0.004靶恩。原子核反应堆中常用的锆合金有Zr-2,Zr-4他们的热中子吸收截面小,耐防腐性能好,加上有相当好的能学性能,用在235U付富集度小的水冷却铀堆中,比用不锈钢经济。这是70年代锆的主要用途。

锆有强烈的吸氢性能,可做储氢材料,最大吸氢量相当于ZrH1.93。如吸氢量超过ZrH中的含氢量,锆的脆性增大,很容易磨成粉末。锆对稀盐酸和稀硫酸的耐腐蚀性能很好,在50%的NaOH溶液中的耐腐蚀性能比钽还好,因此在化学工业中有广阔的前途。含铪2%对高的耐腐蚀性能没有显著影响,但用作反应堆燃料元件包覆材料的锆应同铪分离。

高的物理性能和力学性能受杂志碳、氮、氧的影响很大。例如用碘化锆热分解制得的高洁净棒的电阻率为44.1微欧·里面,如果外推到不含氧时,则应为38.8微欧·厘米。

ZrO2因熔点高(2675℃)和化学稳定性好,是良好的耐火材料,他因在晶型转变时提及发生变化,通常要加入稳定剂CaO或Y203.加入稳定剂后的ZrO2,有离子导电性,今年用作固体电解质和测定钢种氧含量的探头。ZrC的熔点为3500℃,莫氏硬度为8-9之间;ZrN的熔点为2980℃,莫氏硬度为8.两者都可以作为硬质合金的添加剂。ZrO2具有金属的导电性和导热性,熔点在3000℃左右;在空气中1000℃以上不耐氧化。

ZrOC12是一种重要的锆化合物。制造方法一般先以NaOH熔溶处理锆石,以水溶去Na2SiO3后,融在浓盐酸中结晶既得ZrO12·8H2O,再加工制成其他的锆化合物。ZrOSO4是一种良好的制革鞣剂。

Kr2ZrF6可用锆石加K2SiF6烧结,以水浸后结晶制得。Kr2ZrF6用钠还原可制得锆粉,Kr2ZrF6和K2HfF6的溶解度不同,可用重结晶法分离这两种化合物。


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