Eigenschaft Zirkonia

Zirkonium ist ein Element der adversen Gruppe chem. System mit einer Ordnungszahl von 40, und benanntem Symbol Zr, silbrig-Grau glänzend Metall mit einem gelblichen Schimmer. Zirkonia formbar und widerstandsfähig gegen Korrosion. Der name Zirkon stammt vermutlich aus dem arabischen — ZINNOBER (zarkûn) oder Persisch — goldene Farbe (zargun). Er ist ziemlich weit verbreitet in der Erdkruste. Allgemein seine Reserven nach Schätzungen weit mehr Aktien Silber. In den Lagerstätten der Erze Zirkonia praktisch aufgebrochen in den verschiedensten teilen der Welt, wo es gefunden werden kann in Form von amorphen Salze und Oxide, sowie in Form von Einkristallen, zum Beispiel in den USA (North Carolina). Kristalle dieser Art manchmal erreichen ölfeldern in Nigeria mehr als ein Kilogramm Gewicht. Die reichsten vorkommen von Zirkonium befinden sich in Australien, Nordamerika, Indien, Südafrika. Zirkonia in Ruda findet man oft zusammen mit гафнием — Qualitäten mehr in der Nähe von Metall zu цирконию. Die Vorräte Zirkonia natürlichen Lagerstätten in unserem Land geschätzt zehn Prozent des weltweiten. Zirkonia wurde erstmals hervorgehoben 1799 aus dem Mineral Zirkon in Form von Chemiker aus Deutschland — Клапротом. Er выплавляется aus Erz angereicherten Konzentrates, wo der Inhalt Zirkonoxid erreicht 60−65%.

Die wichtigsten Eigenschaften

Zirkonia ist der paramagnetischen, hitzebeständigem und korrosionsbeständigem Metall, Siedepunkt von 4409 °C. Bei α-Zirkonium spezifische Gewicht beträgt 6,5 G/cm3; bei bei einer Temperatur von 25−100°C spezifische Wärme beträgt 0,291 kJ/(kg•K), der Schmelzpunkt liegt bei 1855 °C; der Siedepunkt beträgt 4409 °C; Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung bei einer Temperatur von 20 bis 400 °C beträgt 6,9x10−6; Wärmeleitfähigkeit bei 50 °C gleich 20,96 w/(m•K); der spezifische elektrische Widerstand von Zirkonium bei einer Temperatur von 20 °C beträgt 0,44 Mikro-OHM • mm²/M.

Zirkonium bei einer Temperatur von 0,7°K wird ein Supraleiter. Er ist der paramagnetischen Metall, während die spezifische magnetische Suszeptibilität steigt mit erhitzen und erreicht bei einer Temperatur von 73 °C — 1,28x10^-6, und bei einer Temperatur von 327 °C — 1,41x10^-6. Reines Zirkonium eignet sich einfach kaltes und heißes Bearbeitung (Walzen, Schmieden, Stanzen). Beimischung von Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff, Schwefel macht Zirkonia sehr spröde. Bei einer Temperatur von 20 °C Elastizitätsmodul beträgt 9700 kgf/mm2; Zugfestigkeit Zugfestigkeit 25,3 kgf/mm2; Brinell-Härte gleich 64−67 kgf/mm2; Härte auch direkt abhängig von der Sauerstoff-Verunreinigungen. Dieses Metall eignet sich nicht Kaltverformung unter Druck bei O₂ — 0,2% und mehr.

Geschichte

Seit der Zuweisung des reinen Zirkonium-Клапротом, vergingen mehr als hundert Jahre. Zirkonia blieb exotischen seltenen Metall, genug und außerdem teuer für den industriellen Einsatz. Seine hauptsächlich verwendet in der Laborpraxis, sowie die Juweliere für die Produktion von exklusiven Schmuck. Aber im letzten Jahrhundert, Zirkonium verwandelte sich in eine strukturelle unverzichtbares Material. Die industrielle Anwendung von Zirkonoxid begann schon seit den 1930er Jahren.

Die Verwendung von Zirkonium

Atomkraft:

Zirkonium hat einen hohen Schmelzpunkt und einem schmalen Querschnitt erfassen in der thermischen Neutronen. Dieses Metall und seine Legierungen (ohne Verunreinigungen Hafnium) daher gelten bei der Herstellung der Brennelemente — Wärme erzeugenden Systeme und Abdeckhauben für Kernreaktoren.

Supraleiter:

Legierung Zirkonia — 25% und Niob -75% (bei 4,2° K wird ein Supraleiter) und verträgt bis zu 100 tausend A/cm2 Belastung.

In der Metallurgie:

Zirkonia ist ein guter desoxidator und деазотатором, es ist effizienter Mangan, Silizium, Titan. Bei DOP-Zirkonium bis 0,8% mechanische Eigenschaften, Zerspanbarkeit von Stählen verbessert und Kupfer verleiht noch mehr Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit bei geringer Verlust der elektrischen Leitfähigkeit.

In der Pyrotechnik:

Zirkonium ist in der Lage, bei einer Temperatur von 250 °C самовоспламеняться an der Luft und verbrennen fast ohne Rauch mit hoher Geschwindigkeit. In diesem Moment erreicht die Temperatur 4650 °C — extrem hohe für Metall Kraftstoff, strahlt ein helles Licht, was Applied in салютах, Feuerwerk, Herstellung von Beleuchtungsanlagen Raketen, Fackeln, Beleuchtung Bomben, фотоавиабомб (ФОТАБ). Zirkoniumlegierungen mit Ceriated schaffen großen Lichtstrom. Zirconia Pulver in der Mischung mit bertoletovoy Salz ist ein rauchloses Mittel in запалах und in Signal-Lichter ersetzt Bleiazid und rasselnde Quecksilber .

Leben und Medizin:

Zirkonia ist ein biologisch inertes Material, mehr resistent biologischen Umgebungen, im Gegensatz zu Titan, wodurch wird bei der Herstellung von Gelenk -, zahn -, Knochen-Prothesen, sowie ein chirurgisches Instrument. Bei Zirkonoxid Chemische Inertheit bietet die Möglichkeit zu produzieren exklusive Geschirr mit hygienischen Bemerkenswerte Eigenschaften.

Konstruktionswerkstoff:

Zirkonium für die Herstellung Säurefeste Chemische Reaktoren, Pumpen, Armaturen, ersetzen Sie die edlen Metalle. Zirkonium bei der Kernenergie ist das wichtigste Material Hüllen für Brennstäbe. «Обезжелезненный» Zirkonia gelten als огнеупора für Auskleidungen aus Glas und metallurgischen öfen und bei der Herstellung von Baukeramik, Glasuren, Emaillen für Sanitärkeramik.

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