氧化鋯性能具體有哪些:
1、熔點(diǎn)高:氧化鋯的熔點(diǎn)為2715℃,較高的熔點(diǎn)以及化學(xué)惰性使氧化鋯可作為較好的耐火材料;
2、硬度大、耐磨性好:氧化鋯陶瓷具有較大的硬度和較好的耐磨性;而從具體數(shù)據(jù)來(lái)看,氧化鋯陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近藍(lán)寶石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,鋼化玻璃的莫氏硬度5.5,鋁鎂合金的莫氏硬度6.0;
3、低熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù):氧化鋯的熱導(dǎo)率在常見(jiàn)陶瓷材料中較低,熱膨脹系數(shù)與金屬接近。因此,氧化鋯陶瓷適宜做結(jié)構(gòu)陶瓷材料,如氧化鋯陶瓷手機(jī)外觀結(jié)構(gòu)件。
氧化鋯熔點(diǎn)2700℃,莫氏硬度7,有兩種變體,1000℃以下為單斜晶系(密度5.68g/cm3),1000℃時(shí)生成四方晶系(密度6.10g/cm3),此晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡孓D(zhuǎn)變,冷卻過(guò)程中晶型轉(zhuǎn)化時(shí)伴有7%的體積膨脹,可導(dǎo)致制品開(kāi)裂;加入穩(wěn)定劑與Zr02生成立方晶系固溶體,可消除由上述晶型轉(zhuǎn)化帶來(lái)的體積膨脹。
性質(zhì)鋯的原子量為91.22。外層電子結(jié)構(gòu)為ztdz5s。。熔點(diǎn)1852℃。沸點(diǎn)4400℃。密度6.49g/cm3(20℃)。鋯鐵系相圖見(jiàn)一FN。鋯與鐵生成穩(wěn)定的化合物FeZr2(45.1%zr),熔點(diǎn)1650℃,F(xiàn)e—Zr系內(nèi)有兩個(gè)共晶體。在16%Zr時(shí)共晶熔點(diǎn)為1330℃;在84%Zr時(shí)共晶熔點(diǎn)約為940℃。鋯與硅生成多種硅化鋯。有Zr:Si(Si13.65%),ZrSi3(Si15.55%),ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。商品鋯硅鐵的密度約3.5g/cm3,熔化溫度范圍為1260~1345℃。
鋯容易吸收氫、氮和氧氣;鋯對(duì)氧的親和力很強(qiáng),1000°C氧氣溶于鋯中能使其體積顯著增加。鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性,但是溶于氫氟酸和王水。高溫時(shí),可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng),生成固溶體。鋯的可塑性好,易于加工成板、絲等。鋯在加熱時(shí)能大量地吸收氧、氫、氮等氣體,可用作儲(chǔ)氫材料。鋯的耐腐蝕性比鈦好,接近鈮、鉭。鋯與鉿是化學(xué)性質(zhì)相似、又共生在一起的兩個(gè)金屬,且含有物質(zhì)。 [3]
地殼中鋯的含量居第19位,幾乎與鉻相等。自然界中具有工業(yè)價(jià)值的含鋯礦物,主要有鋯英石及斜鋯石。世界鋯資源主要賦存于海濱砂礦礦床中,只有少部分賦于積礦砂和原生礦中。世界鋯英砂儲(chǔ)量約4000萬(wàn)噸,其中85%分布在澳大利亞、南非、美國(guó)、印度和前蘇聯(lián)。我國(guó)鋯礦儲(chǔ)量居世界第九位,總儲(chǔ)量為200 余萬(wàn)噸,主要集中在廣東、海南、廣西和四川,而云南主要是巖礦,其它如湖南、湖北、安徽、福建、江西、遼寧等,也有一些鋯資源。
鋯鐵
鋯鐵是由鋯與鐵及硅、鋁等元素組成的鐵合金。煉鋼用的鋯鐵是鋯硅鐵,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用鋁熱法生產(chǎn)的則因含鋁故稱(chēng)鋯鋁鐵,含Zr>15%。
鋯鐵是由鋯與鐵及硅、鋁等元素組成的鐵合金。煉鋼用的鋯鐵是鋯硅鐵,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用鋁熱法生產(chǎn)的則因含鋁故稱(chēng)鋯
鋯在其他介質(zhì)中的耐蝕性
在高溫高壓的尿素合成條件下,鋯及其耐蝕。
在許多有機(jī)化學(xué)聚合物、偶氮染料、生產(chǎn)介質(zhì)中,鋯也具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。如在熱傳導(dǎo)介質(zhì),包括氯聯(lián)苯、異丙聯(lián)苯等混合物料試驗(yàn)中,鋯的腐蝕率在所有情況下為零。但如果介質(zhì)中存在氫,則鋯會(huì)吸氫。若有機(jī)介質(zhì)中含有水,鋯表面氧化膜的完整,將會(huì)減少氫的吸收。
鋯在300~400℃時(shí)不被大多數(shù)氣體(CO、CO2、SO2、C3H8、N2、水蒸氣和蒸氣)所腐蝕。當(dāng)鋯在空氣中加熱至425℃時(shí),會(huì)嚴(yán)重起皮。至540℃與氧反應(yīng)生成白色氧化鋯。超過(guò)704℃,鋯吸氫變脆。加熱至1000℃,會(huì)自然。鋯在氮?dú)鈿夥罩校?00℃開(kāi)始緩慢反應(yīng),800℃后激烈反應(yīng)。真空退火不能除去鋯中的氧和氮?dú)湟兹苡阡?,溶解度隨著溫度升高而急劇。鋯在300~400℃開(kāi)始相對(duì)吸氫。吸氫后造成鋯的“氫脆”。但氫能通過(guò)1000℃的真空退火而予以消除。鋯與氧、氮、氫有較大親和力的性質(zhì)與鈦相似