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>> 锆单晶（Zr）

 

锆单晶 40Zr91.22

介绍：锆是1789年由MHKlaproth在德国柏林大学发现。由JJ Berzeluis于1824年在瑞典斯德哥尔摩首次提取出来。锆是一种坚硬，有光泽的银色金属，由于表面上的氧化层，因此具有高耐腐蚀性。但点燃后，它可在空气中燃烧。可以通过区熔法（Floating zone）生产单晶锆。锆不溶于酸（HF除外）和碱。被用于合金，彩色釉料和核反应堆。其氧化物用于铸造坩埚，砖，陶瓷和磨料。

 

锆单晶性能参数

状态：

单晶 (max. gain size ~3-4mm)

晶体结构：

hexagonal

生产方法：

区熔法

标准尺寸：

diameter 3-4mm

thickness 1mm

晶向：

(0001)

晶向精度：

<2°, <1°, <0.5° or <0.1°

纯度：

as cut, one or two sides polished

表面粗糙度：

<0.03μm

典型分析：

99.99% ex Hf

X射线衍射质量吸收系数：

CuKa 143 (μ/r) / cm2g-1 MoKa 15.9 (μ/r) / cm2g-1

中子散射距离：

0.716 b/10-12 cm

热中子捕获横截面：

0.184 sa / barns

密度：

6.49 g/cm3

熔点：

1851.85 °C / 2125 °K

沸点：

4376.85 °C / 4650 °K

摩尔体积：

14.02 cm3

导热系数：

22.7 [300 K] Wm-1K-1

热膨胀线系数：

5.78 x 10-6 K-1

电阻系数：

42.1x10-8 [293 K] Wm

聚磁敏感性：

+1.68 x 10-8(s) kg-1m3

杨氏模量：

98 GPa

刚性模量：

35 GPa

体积模量：

89.8 GPa

泊松比：

0.38 GPa

半径：

Zr4+ 87; Zr2+ 109; atomic 160; covalent 145

负电性：

1.33 (Pauling); 1.22 (Allred); 3.64 eV (absolute)

有效核电荷：

3.15 (Slater); 6.45 (Clementi); 9.20 (Froese-Fischer)

同位素：

25

同位素质量范围：

82 -> 101

 

金属锆的制取方法

 将斜锆石焙烧转化为四氯化锆。锆石与炭共热，转化为碳化锆，再氯化成四氯化锆，然后用镁还原可制得金属锆。在工业上较好的方法是以ZrCl4或K2ZrF6为原料的熔盐电解法生产。

 

锆产品及其应用

氯氧化锆可用于纺织、皮革、金属表面处理剂、橡胶添加剂、涂料干燥剂、耐火材料、陶瓷、催化剂、防火剂等产品。

硅酸锆可用于建筑陶瓷、日用陶瓷及电瓷的色釉料生产，在高级耐火材料、精密铸造、乳化玻璃等行业也被广泛使用。

二氧化锆适用于精密陶瓷、电子陶瓷、光学透镜、玻璃添加剂、电溶锆砖、陶瓷颜料、瓷釉、人造宝石、耐火材料、研磨抛光等行业和产品。

氧化锆结构件主要包括氧化锆特种陶瓷阀门、光纤连接器、陶瓷刀具、手表配件、陶瓷推剪刀片、纺织瓷等。

复合氧化锆又称半稳定、稳定氧化锆，是无毒、无味的白色粉末，化学性质稳定，比表面积可控，是制造各类特种陶瓷、高级耐火材料、光通讯器件、新能源材料的基础原料。