Здобувач
Цирконій, як літій і титан, сильно поглинає такі гази, як азот, водень і кисень. За температури вище 900 градусів за Цельсієм цирконій може інтенсивно поглинати азот, а за 200 градусів за Цельсієм 100 грамів металевого цирконію можуть поглинати 817 літрів водню, що в 000 разів більше, ніж залізо. Ця характеристика цирконію широко використовується, наприклад, в електровакуумній промисловості люди широко використовують порошок цирконію для покриття поверхні анода та інших нагрітих частин електричного вакуумного елемента та інструменту, поглинання залишкового газу у вакуумній трубці. , а також виготовляти високовакуумні електронні трубки та інші електровакуумні інструменти, щоб покращити їхню якість і подовжити час їх служби.
Металургійна дія
Цирконій також можна використовувати як «вітамін» у металургійній промисловості, відіграючи свою потужну роль у розкисленні, видаленні азоту та десульфурації. Якщо до сталі додати одну тисячну частину цирконію, твердість і міцність неймовірно зростуть, а броньова сталь, нержавіюча сталь і жароміцна сталь, що містить цирконій, є важливими матеріалами для виробництва зброї національної оборони, наприклад броньованих транспортні засоби, танки, артилерія, куленепробивні плити. Цирконій змішується з міддю та закачується в мідний дріт, провідність не послаблюється, але температура плавлення значно покращується, що дуже підходить для високовольтних проводів. Цирконієвмісні цинк-магнієві сплави, легкі і стійкі до високих температур, вдвічі міцніші за звичайні магнієві сплави і можуть використовуватися у виробництві деталей реактивних двигунів.
Крім того, цирконієвий порошок характеризується низькою температурою займання та високою швидкістю згоряння, що може бути використано як ініціюючий заряд для детонаторів, які можуть вибухнути навіть під водою. Порошок цирконію плюс окислювач. Це як підливання масла у вогонь, горить яскравим світлом і сліпить, і це хороший матеріал для виготовлення трасуючих куль і сигнальних ракет.
Цирконієвий сплав
Цирконієвий сплав — це сплав кольорових металів, який складається з додавання інших елементів до цирконію як матриці. Основними легуючими елементами є олово, ніобій, залізо тощо. Цирконієвий сплав має добру корозійну стійкість, помірні механічні властивості, низький поперечний переріз поглинання атомних теплових нейтронів, хорошу сумісність з ядерним паливом і в основному використовується як основний конструкційний матеріал для водо- охолоджувані ядерні реактори у високій температурі та високому тиску води та пари при 300~400 градусах. Крім того, цирконій має чудову корозійну стійкість до різних кислот, лугів і солей, а також має сильну спорідненість до кисню, азоту та інших газів, тому цирконієві сплави також використовуються у виробництві корозійностійких деталей і частин фармацевтичного обладнання, і широко використовуються як дегазатори без випаровування в електровакуумній промисловості та промисловості лампочок.
Існує два види цирконієвих сплавів, що випускаються в промислових масштабах: цирконій-олов'яний і цирконій-ніобієвий. Марками сплавів першого є Zr-2 і Zr-4, а типовим представником останнього є Zr-2.5Nb. У цирконієво-олов'яних сплавах легуючі елементи олово, залізо, хром і нікель можуть підвищити міцність, корозійну стійкість і теплопровідність корозійно-стійкої плівки, а також зменшити чутливість стану поверхні до корозії. Зазвичай сплав Zr-2 використовується в реакторах з киплячою водою, а сплав Zr-4 використовується в реакторах з водою під тиском. У цирконієво-ніобієвих сплавах корозійна стійкість сплаву найкраща, коли кількість ніобію додається так, щоб досягти межі розчинення кристалічної структури цирконію при робочій температурі. Цирконієвий сплав має однорідну гетерокристалічну трансформацію, а кристалічна структура є об’ємно-центрованою кубічною при високій температурі та щільно упакованою гексагональною при низькій температурі. Цирконієві сплави мають хорошу пластичність і можуть бути виготовлені в труби, пластини, прутки та дроти шляхом пластичної обробки, а їх зварюваність також хороша, що може бути використано для обробки зварюванням.
Цирконій має малий переріз захоплення теплових нейтронів і видатні ядерні властивості, що є незамінним матеріалом для розвитку атомної енергетики і може використовуватися як конструкційний матеріал для активних зон реакторів. Цирконієвий порох горить на повітрі і може використовуватися як детонатор і бездимний порох. Цирконій може використовуватися як добавка для розкислення та десульфурації високоякісної сталі, а також є компонентом броньової, гарматної, нержавіючої та жароміцної сталі. Цирконій є важливим легуючим елементом у магнієвих сплавах, який може покращити міцність на розрив і властивості обробки магнієвих сплавів. Цирконій також є метаморфічним агентом для алюмінієво-магнієвих сплавів, який може очищати зерна. Цирконій і циркон є найціннішими сполуками вогнетривів. Цирконій є основним матеріалом нової кераміки, і його не можна використовувати як нагрівальний матеріал, щоб протистояти високотемпературному окисленню. Цирконій може бути використаний як добавка для кислотостійкої емалі та скла, яка може значно підвищити еластичність, хімічну стабільність і термостійкість скла. Циркон має потужне відбивання світла та хорошу термічну стабільність, і його можна використовувати як сонцезахисний крем для кераміки та скла. Цирконій може поглинати велику кількість кисню, водню, аміаку та інших газів при нагріванні та є ідеальним геттерним агентом, таким як цирконієвий порошок як дегазатор в електронних трубках, а цирконієвий дріт, цирконієві листи як опори затворів, опори анодів тощо .
Порошок заліза змішується з нітратом цирконію, щоб отримати блискучий порошок. Металевий цирконій майже виключно використовується як оболонка для уранових паливних елементів у ядерних реакторах. Він також використовується для виготовлення фотоспалахів, а також для захисту від корозії в контейнерах і трубах, особливо у випадку соляної та сірчаної кислот. Цирконієві хімікати можна використовувати як зшиваючі речовини для полімерів.
Військове використання
З точки зору військової промисловості, якщо до сталі додати тисячну частину цирконію, твердість і міцність неймовірно покращаться. Броньова сталь, що містить цирконій, сталь для гарматного кування, нержавіюча сталь і жароміцна сталь є важливими матеріалами для виробництва зброї, такої як бронетехніка, танки, гармати та куленепробивні пластини.
З точки зору атомної та ядерної енергетики, цирконій має видатну ядерну енергетику, є незамінним матеріалом для розвитку атомної енергетики. Великі атомні електростанції Китаю зазвичай використовують цирконій, якщо ядерна енергія використовується для виробництва електроенергії, кожен мільйон кіловат електроенергії, щороку споживатиметься від 20 до 25 тонн металевого цирконію. Атомний підводний човен потужністю 30 кінських сил використовує цирконієвий сплав як оболонку для ядерного палива та напірну трубу, а обсяг використання може досягати 20–30 тонн.
Цирконій є рідкісним металом з дивовижною стійкістю до корозії, надзвичайно високою температурою плавлення, надвисокою твердістю та міцністю, який широко використовується в аерокосмічній, військовій промисловості, ядерній реакції та атомній енергетиці. Стійкість до корозії та висока стійкість титанових виробів, які використовуються на "Shen VI", є набагато менш стійкими до корозії, ніж цирконій, з температурою плавлення близько 1600 градусів, тоді як температура плавлення цирконію перевищує 1800 градусів, а температура плавлення діоксид цирконію досягає 2700 градусів, тому цирконій, як аерокосмічний матеріал, за своїми характеристиками в усіх аспектах значно перевершує показники титану.