Alıcı
Zirkonyum, lityum ve titanyum gibi azot, hidrojen ve oksijen gibi gazları güçlü bir şekilde emer. 900 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda, zirkonyum azotu şiddetle emebilir ve 200 santigrat derecede, 100 gram zirkonyum metali 817 litre hidrojen emebilir, bu da demirin 800,000 katından fazladır. Zirkonyumun bu özelliği yaygın olarak kullanılmıştır, örneğin, elektrikli vakum endüstrisinde, insanlar yaygın olarak zirkonyum tozunu, elektrikli vakum elemanının ve aletinin anot ve diğer ısıtılmış parçalarının yüzeyini kaplamak, vakum tüpündeki artık gazı emmek ve yüksek vakumlu elektron tüpleri ve diğer elektrikli vakum aletleri yapmak için kullanırlar, böylece kalitelerini artırır ve hizmet sürelerini uzatırlar.
Metalurjik eylem
Zirkonyum ayrıca metalurji endüstrisinde bir "vitamin" olarak kullanılabilir ve deoksidasyon, nitrojen giderimi ve kükürt gidermede güçlü bir rol oynar. Çeliğe binde bir zirkonyum eklendiği sürece sertlik ve mukavemet şaşırtıcı derecede artacaktır ve zirkonyum içeren zırh çeliği, paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çelik, zırhlı araçlar, tanklar, topçular ve kurşun geçirmez plakalar gibi ulusal savunma silahlarının üretimi için önemli malzemelerdir. Zirkonyum bakıra karıştırılıp bakır tele pompalandığında iletkenlik zayıflamaz, ancak erime noktası büyük ölçüde iyileştirilir, bu da yüksek voltajlı teller için çok uygundur. Hafif ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı olan zirkonyum içeren çinko-magnezyum alaşımları, sıradan magnezyum alaşımlarından iki kat daha güçlüdür ve jet motoru bileşenlerinin üretiminde kullanılabilir.
Ayrıca, zirkonyum tozu düşük tutuşma noktası ve hızlı yanma hızı ile karakterize edilir ve su altında bile patlayabilen patlayıcılar için başlatma yükü olarak kullanılabilir. Zirkonyum tozu artı oksidan. Bu, ateşe yakıt eklemek, güçlü ışıkla yanmak ve göz kamaştırmak gibidir ve izli mermiler ve işaret fişekleri yapmak için iyi bir malzemedir.
Zirkonyum alaşımı
Zirkonyum alaşımı, zirkona bir matris olarak diğer elementlerin eklenmesiyle oluşan demir dışı bir alaşımdır. Ana alaşım elementleri kalay, niyobyum, demir vb.'dir. Zirkonyum alaşımı iyi korozyon direncine, orta mekanik özelliklere, düşük atomik termal nötron emilim kesitine, nükleer yakıtla iyi uyumluluğa sahiptir ve çoğunlukla yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı su ve buharda 300 ~ 400 derecede su soğutmalı nükleer reaktörler için bir çekirdek yapı malzemesi olarak kullanılır. Ek olarak, zirkonyum çeşitli asitlere, alkalilere ve tuzlara karşı mükemmel korozyon direncine sahiptir ve oksijen, nitrojen ve diğer gazlara karşı güçlü bir afiniteye sahiptir, bu nedenle zirkonyum alaşımları korozyona dayanıklı parçalar ve farmasötik makine parçaları üretiminde de kullanılır ve elektrikli vakum ve ampul endüstrilerinde buharlaşmayan gaz giderici maddeler olarak yaygın olarak kullanılır.
Endüstriyel ölçekte üretilen iki tip zirkonyum alaşımı vardır: zirkonyum-kalay ve zirkonyum-niyobyum. Birincisinin alaşım dereceleri Zr-2 ve Zr-4'tür ve ikincisinin tipik temsilcisi Zr-2.5Nb'dir. Zirkonyum-kalay alaşımlarında, alaşım elementleri kalay, demir, krom ve nikel, korozyona dayanıklı filmin mukavemetini, korozyon direncini ve ısıl iletkenliğini artırabilir ve yüzey durumunun korozyona karşı hassasiyetini azaltabilir. Genellikle Zr-2 alaşımı kaynar su reaktörlerinde, Zr-4 alaşımı ise basınçlı su reaktörlerinde kullanılır. Zirkonyum-niyobyum alaşımlarında, alaşımın korozyon direnci, niyobyum miktarı servis sıcaklığında zirkonyumun kristal yapısının çözelti sınırına ulaşacak şekilde eklendiğinde en iyi seviyededir. Zirkonyum alaşımı homojen heterokristalin dönüşüme sahiptir ve kristal yapısı yüksek sıcaklıkta gövde merkezli kübik ve düşük sıcaklıkta sıkı paketlenmiş hekzagonaldir. Zirkonyum alaşımları iyi plastisiteye sahiptir ve plastik işleme yoluyla borular, levhalar, çubuklar ve teller haline getirilebilir ve kaynaklanabilirlikleri de iyidir, bu da kaynak işlemi için kullanılabilir.
Zirkonyum, küçük bir termal nötron yakalama kesitine ve olağanüstü nükleer özelliklere sahip olup, atom enerjisi endüstrisinin gelişimi için vazgeçilmez bir malzemedir ve reaktör çekirdekleri için yapısal bir malzeme olarak kullanılabilir. Zirkonyum tozu havada yanıcıdır ve patlayıcı ve dumansız barut olarak kullanılabilir. Zirkonyum, yüksek kaliteli çeliğin deoksidasyonu ve kükürtten arındırılması için bir katkı maddesi olarak kullanılabilir ve ayrıca zırh çeliği, top çeliği, paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çeliğin bir bileşenidir. Zirkonyum, magnezyum alaşımlarında önemli bir alaşım elementidir ve magnezyum alaşımlarının çekme mukavemetini ve işleme özelliklerini artırabilir. Zirkonyum ayrıca, taneleri rafine edebilen alüminyum-magnezyum alaşımları için bir metamorfik maddedir. Zirkonyum ve zirkonyum, refrakterlerdeki en değerli bileşiklerdir. Zirkonyum, yeni seramiklerin ana malzemesidir ve yüksek sıcaklıkta oksidasyona direnmek için bir ısıtma malzemesi olarak kullanılamaz. Zirkonyum, asit dirençli emaye ve cam için katkı maddesi olarak kullanılabilir ve camın elastikiyetini, kimyasal kararlılığını ve ısı direncini önemli ölçüde artırabilir. Zirkonyum, güçlü ışık yansıtma performansına ve iyi termal kararlılığa sahiptir ve seramik ve camda güneş kremi olarak kullanılabilir. Zirkonyum, ısıtıldığında büyük miktarda oksijen, hidrojen, amonyak ve diğer gazları emebilir ve elektron tüplerinde gaz giderme maddesi olarak zirkonyum tozu ve kapı destekleri, anot destekleri vb. olarak zirkonyum tel zirkonyum levhalar gibi ideal bir alıcı maddedir.
Toz demir, sim tozu yapmak için zirkonyum nitratla karıştırılır. Zirkonyum metali neredeyse yalnızca nükleer reaktörlerde uranyum yakıt elemanları için bir kaplama olarak kullanılır. Ayrıca fotoğrafik flaşlar yapmak ve özellikle hidroklorik asit ve sülfürik asit durumunda kaplarda ve borularda korozyona karşı direnç sağlamak için kullanılır. Zirkonyum kimyasalları polimerler için çapraz bağlayıcı olarak kullanılabilir.
Askeri kullanım
Askeri endüstri açısından bakıldığında, çeliğe binde bir zirkonyum eklendiği sürece sertlik ve mukavemet inanılmaz derecede artacaktır. Zirkonyum içeren zırh çeliği, top dövme çeliği, paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çelik, zırhlı araçlar, tanklar, toplar ve kurşun geçirmez plakalar gibi silahların imalatı için önemli malzemelerdir.
Atom enerjisi ve nükleer enerji açısından bakıldığında, zirkonyum olağanüstü nükleer enerjiye sahiptir, atom enerjisi endüstrisinin gelişimi için vazgeçilmez bir malzemedir, Çin'in büyük nükleer santralleri genellikle zirkonyum kullanır, nükleer güç elektrik üretmek için kullanılırsa, her milyon kilovat güç üretim kapasitesinde yılda 20 ila 25 ton metal zirkonyum tüketilecektir. 30, 000- beygir gücündeki bir nükleer denizaltı, nükleer yakıt ceketi ve basınç tüpü olarak zirkonyum alaşımı kullanır ve kullanım miktarı 20 ila 30 tona ulaşabilir.
Zirkonyum, inanılmaz korozyon direncine, son derece yüksek erime noktasına, ultra yüksek sertliğe ve mukavemete sahip nadir bir metaldir ve havacılık, askeri endüstri, nükleer reaksiyon ve atom enerjisinde yaygın olarak kullanılır. "Shen VI" üzerinde kullanılan titanyum ürünlerinin korozyon direnci ve yüksek direnci, yaklaşık 1600 derecelik bir erime noktasına sahip zirkonyumdan çok daha az korozyon direncine sahiptir, zirkonyumun erime noktası 1800 dereceden fazladır ve zirkonyum dioksitin erime noktası 2700 dereceden daha yüksektir, bu nedenle bir havacılık malzemesi olarak zirkonyumun performansı her açıdan titanyumdan çok daha üstündür.