Характеристика

Цирконій (хим. символ Zr) — сіро-сталевий метал з жовтуватим відтінком, Отримують з рудного концентрату або переплавкою цирконієвих відходів. Це ковкий і пластичний майже як золото, парамагнітний, корозійностійкий жаростійкий метал. Він стійкий до дії хлорованої і морської води, аміаку, лугів, кислот, затримує радіацію, не втрачає свої якості в умовах високих або кріогенних температур. Як правило, використовується в сплаві з іншими металами. яким надає не тільки свої неординарні властивості, але і підвищує технологічність.

Геологія

В рудних родовищах цирконій буквально розсипаний в самих різних куточках планети, де він зустрічається у вигляді аморфних оксидів і солей, а також у вигляді монокристалів, наприклад, в Північній Кароліні США. Такі кристали в родовищах Нігерії іноді досягають ваги більше кілограма. Найбільш багаті поклади розташовані на території Північної Америки, Австралії, ПАР та Індії. В руді цирконій часто зустрічається разом з гафнієм — за властивостями найбільш близьким до нього металом. У 1799 році цей метал вперше був виділений у вигляді двоокису німецьким хіміком Клапротом з мінералу циркону. Виплавляється Zr з збагаченого рудного концентрату, в якому вміст діоксиду цирконію доходить до 60−65%.

Процентний склад сплавів цирконію

Використання. Ювелірна справа

Унікальні властивості цього металу здавна привертали ювелірів, Анодований цирконій може набувати будь-який відтінок, надаючи широкі можливості для втілення самих сміливих мистецьких задумів. Якщо вам хочеться чого-небудь оригінального і незвичайного, вам слід звернути увагу на прикраси з цирконію. Ці вироби елегантні, продумані і чудово виконані, привабливі своєю завершеністю. З цієї причини вони дуже високо оцінюються на світовому ринку.

Хімічний склад зарубіжних аналогів цирконію

Металургія та енергетика

Мінерал циркон і двоокису ZrO₂ входять до складу вогнетривкої футеровки металургійних печей, жароміцного покриття тиглів, вогнетривких труб і т. п. Вітчизняні інженери розробили технологію прокату труб будь-якого профілю з цирконієвого сплаву КТЦ-110,. Такі труби актуальні в теплообмінних системах ТВЕЛ. Вони можуть працювати при температурі вище 2000 °C без втрати технологічних якостей.

Цей досить дорогий метал спочатку використовувався для легування сталей. За рахунок подрібнення зернистості сплаву, цирконій не тільки надає жаростійкість сталі і корозійна стійкість, але і підвищує технологічність. Легування цирконієм сталевих труб призводить до двократного зниження корозійних втрат. З квадратного метра поверхні легованих труб втрачається майже на 1 грам менше металу за рік. Цирконій — хороший розкислювач. Він робить жароміцні сплави міді при незначній втраті електропровідності. Також він входить до складу латуней і бронз. При гідруванні (насиченні воднем) цирконій у кілька разів збільшується в об'ємі, набагато більше, ніж при нагріванні, що дозволяє з'єднувати різні матеріали, коли ні пайка, ні зварювання незастосовні. Це безальтернативний спосіб при виготовленні двошарових труб з матеріалів різної жаростійкості, наприклад, латуні або бронзи — з вольфрамом. Так якщо втулку із сталі і алюмінію насадити на кільце цирконію і піддати гидрированию протягом години при 400 °C, сталь і алюміній склеятся «намертво». У металургії з двоокису цирконію або мінералів циркону і бадделеита виробляють вогнетривкі цеглини для промислових печей, тиглі для плавки металів і т. п. вогнетривкі вироби.

Кераміка

До 25% цирконію споживається на виробництво металу, емалі і глазурі. Більше ста тисяч тонн концентрату ZrO₂ в рік іде на виготовлення не тільки побутовою, але й електротехнічної кераміки: високовольтних ізоляторів та іншого технічного фарфору з високим опором. Кераміка на основі цирконію використовується для хімічних тиглів, ступок і т. п. в ультразвукових датчиків і медичних приладах, піроелектричних детекторах інфрачервоного випромінювання.

Ядерна енергетика

Вузьке перетин захоплення теплових нейтронів плюс жаростійкість дозволяють використовувати цирконій для тепловиділяючих елементів ядерних котлів. Це один з основних конструкційних матеріалів атомних реакторів. На Україні розроблена промислова технологія виробництва труб широкого асортименту з цирконієвого сплаву КТЦ-110 у тому числі для комплектуючих ТВЕЛ. Цей метал добре затримує радіоактивне випромінювання. В кардіоцентрі Нижнього Новгорода в рентгенологічному відділенні проводили дослідження. Тонка цирконієва пластина захищала від опромінення набагато краще декількох шарів свинцевих фартухів.

Медицина та побут

В кардіоцентрі Нижнього Новгорода провели дослідження. В рентгенівському відділенні тонка цирконієва пластина затримувала випромінювання набагато сильніше, ніж кілька шарів захисних свинцевих фартухів. З’ясувати, що цей метал активно поглинає і нейтралізує випромінювання. Регулярне носіння виробів з цирконію благотворно впливає на здоров’я. У разі хронічних порушень процес лікування часто проходить через період загострення. В такому випадку виріб необхідно зняти і через деякий час знову надіти, коли неприємні відчуття зменшуються. Захворювання проходить після декількох циклів. Біологічна інертність в числі інших достоїнств цирконію дозволяють використовувати його для виробництва ін'єкційних голок, зшивання кісткових відламків та постановки зубних протезів. З цього металу проводиться ексклюзивна побутова посуд і столові прилади. Регулярне носіння виробів з цирконію благотворно впливає на здоров’я.

Піротехніка та боєприпаси

Порошкоподібний цирконій у присутності окислювачів (наприклад, бертолетової солі) згорає при температурі 4650 °C з виділенням яскравого світла. Використовується у феєрверках, для трасуючих куль, фото-авіабомб, останнім часом — для накачування лазерів.

Інші галузі

Стійкість цирконію до дії перегрітої пари, кислот, промислового конденсату цирконієві труби актуальні в хімічній промисловості, переробної, целюлозно-паперової галузі, Біологічна інертність і відповідність найсуворішим санітарним нормам дозволяє використовувати цирконій для харчової галузі і в побуті, виготовлення посуду, конденсаторів парових та ін'єкційних голок.

Цирконієві прутки

Прутки з цирконію виробляють литі, горячепрессованные та холоднокатані, ковані товщиною 4,5 — 81 мм і довжиною більше семи метрів. Використовують сплав цирконію з ніобієм (1 — 2,5%) або сплав Э635. Точність виготовлення може бути: звичайної і підвищеної точності. Вони є надійним конструкційним матеріалом у виробництві термостійких деталей атомних реакторів, оболонок ТВЕЛ і різні елементи ТВЗ.

Прутки йодидного цирконію

Такі прутки з псевдокристаллической поверхнею (прутки Ван Аркеля) — особливий клас продукції з цирконію самої високої чистоти, отриманого технологією йодидного рафінування. З них виготовляють дріт, електроди і деталі вакуумних приладів.

Листи холоднокатані

Із сплавів цирконію легованих 2,5% ніобію виробляють холоднокатані листи — під замовлення будь-яких параметрів. Відпал проводиться у вакуумі, поверхню протравлюється. Такі листи мають високу корозійну стійкість. Використовуються як основа для кришок паливних касет ядерних реакторів, хімічних речовин і реакторів фрагментів суднового обладнання.

Холоднотягнутий дріт

Із сплавів цирконію легованих 1 — 2,5% ніобію виробляють холоднокатану дріт Діаметром 0,7 — 4 mm. Така дріт служить основою виробництва деталей запірної арматури ядерних реакторів, також вона необхідна для зварювання трубчастих деталей.

Катоди з цирконію

Актуальні для нанесення особливо міцних покриттів — нітридів, оксидів, оксінітрідов цирконію — на кромки ріжучих інструментів з твердих сплавів, на лопатки турбін, елементів пар тертя (вали, втулки). При цьому термін служби продукції зростає в 10 разів. У стоматології допомогою цирконієвих катодів наносять зносостійке покриття на зубні коронки.

Купити за вигідною ціною

Компанія Evek GmbH пропонує широкий асортимент продукції на основі цирконію:

• лист;
• смуга;
• дріт (Діаметром 0,7 — 4 mm);
• пруток Ø 150 mm;

а також виробів з цирконію за кресленням замовника:

• мішень;
• катоди для напилення та ін.

Поставляємо сертифікований прокат з рідкісних металів і сплавів за оптимальними цінами. У специфікації відображені дані за відсотковим складом і механічними якостями продукції. У нас легко купити оптом будь-напівфабрикати для масштабних виробництв. Ми також співпрацюємо з роздрібними покупцями. Високий рівень сервісу, відповідність продукції ГОСТ і міжнародним стандартам якості, оперативність обслуговування є обличчям нашої компанії. Поставляємо циркониевую трубу стандартних і нестандартних розмірів в найкоротші терміни зі складів, розташованих на території України. Висока якість, доступні ціни, широкий вибір продукції визначають обличчя нашої компанії. Ставши нашим постійним клієнтом, Ви зможете розраховувати на систему дисконтних знижок. Співпраця з нами допоможе Вам реалізувати будь-які інженерні задуми.