锆的性质及应用

概述：

锆是一种化学元素，元素符号Zr原子序数是40，单质是一种高熔点金属，呈浅灰色。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，可溶于氢氟酸和王水，高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生产固溶体。

锆的基本性质和特点：

锆是银白色金属，粉末均呈黑色，也可称为黑色金属。锆在酸、碱等介质中和钛一样都表现出良好的耐蚀性。锆合金具有良好的机械性能。但是锆合金的强度一般随着温度的增高而下降，并在500℃以上就会丧失其优良的耐蚀性能，因此，锆合金适用于中温范围。锆及锆合金都有较好的加工性能和焊接性能。锆，特别是它的粉末，有很强的吸气能力。锆和铪具有迥然不同的核性能。

锆的应用：

吸气剂、化工、冶金、核反应、航空、航天等。

锆及锆合金的热处理：

1.退火

冷加工（变形率97%）的纯锆，其消除应力退火温度约为300℃。为降低其腐蚀和吸氢速率及稳定组织一般都于冷加工后进行消除应力退火。消除应力退火后，锆合金强度变化不大，而塑性明显提高。再结晶温度与冷加工的变形量和退火时间有关，冷加工量越大，或退火时间越长，再结晶温度就越低。

2.淬火

锆在迅速冷却时，可能发生切变型马氏体转变。一般来说，锆及某些锆铪金在淬火可得到一定程度的硬化。如含有0.02%C，0.03%O，0.135%A1及微量其他杂质的晶条锆，1000℃淬火抗拉强度从27.4公斤/ 毫米2增加到31.6公斤/毫米2，400℃回火后，强度还会增加。

锆及其合金与气体的反应：

在室温下，由于表面生产保护性氧化薄膜，锆同空气中的几种气体完全不反应，其表面能无限长久的保持光泽。锆与氧在200℃时开始反应，与氢约在300℃开始反应，与氮在400℃开始缓慢反应，而在800℃迅速反应，与CO和CO2在500℃左右反应。由于反应产物能全部或部分熔于锆内，会使锆的机械性能发生很大变化。

自古以来，锆因其多彩的颜色而被用作宝石，在人类生活中起着装饰作用。随着人们对锆认识的不断加深，锆的应用也越来越广泛，也许大多数人对锆的感觉比较陌生，但是它已经深入到我们生活的方方面面。比如周围的各种建筑，生活中必不可少的陶瓷、刀具、装饰品等，甚至军工、核电领域也少不了锆的身影。锆是一种黑色金属，密度6.51耐腐蚀，硬度高等特点，锆具有惊人的耐腐蚀性能，锆金属经过加工处理后表面加热，金属表面会形成一层有光泽的保护膜，该保护膜较硬。锆也经常用于珠宝首饰。外观结构件 装饰件 例如钢笔 啪啪币 奶盖 推牌 指尖陀螺 刀柄贴片等。