Peso specifico dello zirconio, proprieta, applicazione e tabella dei valori

Lo zirconio e un elemento del quarto gruppo, sottogruppo secondario, quinto periodo della tavola periodica. Allo stato semplice e un metallo grigio brillante con riflesso argentato. Si caratterizza per ottima resistenza alla corrosione ed elevata plasticita.

Questo materiale esiste in due varianti: zirconio con reticolo esagonale compatto, detto alfa-zirconio, e zirconio con reticolo cubico a corpo centrato. Il passaggio da un tipo all'altro avviene alla temperatura di 863 °C.

Tabella del peso specifico dello zirconio

Il peso di questo materiale dipende da un parametro come il peso specifico dello zirconio. Poiche e un materiale complesso, calcolarne il peso specifico in condizioni di cantiere non e possibile. Questa procedura viene eseguita in laboratori chimici specializzati. Tuttavia il peso specifico medio e noto ed e pari a 6,506 g/cm³.

Per facilitare il calcolo di indicatori come il peso dello zirconio e il suo peso specifico, di seguito e riportata una tabella con questi valori e con altri calcoli per diversi sistemi di misura.

Proprieta dello zirconio

Lo zirconio possiede una buona densita, pari a 6,506 g/cm³, una buona capacita termica a temperature da 25 a 100 °C e anche un'ottima resistenza elettrica. La temperatura di fusione dello zirconio e 1855 °C, mentre la temperatura di ebollizione e 4409 °C.

Questo tipo di materiale, in forma pura, e plastico e si presta facilmente a diversi tipi di lavorazione, come laminazione, stampaggio e forgiatura, nonche ad altre lavorazioni a caldo e a freddo. Con un contenuto di ossigeno superiore allo 0,2%, il materiale non puo essere lavorato mediante deformazione a freddo. Una struttura fragile puo comparire a causa della presenza di azoto, carbonio, ossigeno e idrogeno nella composizione.

Lo zirconio compatto ha la proprieta di ossidarsi lentamente a temperature comprese tra 200 e 400 °C, ricoprendosi di una pellicola di biossido di zirconio. Sopra gli 800 °C reagisce bene con l'ossigeno dell'aria.

Lo zirconio compatto resiste in acqua, vapore acqueo e molti ambienti acidi grazie al film protettivo di biossido di zirconio. Tuttavia la resistenza dipende da concentrazione, temperatura e impurita: gli ambienti contenenti fluoruri e l'acido fluoridrico sono particolarmente aggressivi perche distruggono il film protettivo. Per condizioni chimiche critiche bisogna usare i dati della lega e dell'ambiente specifici.

Lo zirconio appartiene ai metalli paramagnetici.

Applicazione dello zirconio

Lo zirconio e le sue leghe sono ampiamente impiegati in vari settori. Tra le principali direzioni si possono evidenziare:

• impiego nell'energia nucleare per la produzione di assemblaggi e elementi combustibili, nonche di altre strutture nei reattori nucleari;
• impiego in metallurgia come materiale di lega, poiche e un ottimo deazotante e disossidante. Con lo zirconio si realizzano inoltre leghe con elevata resistenza al calore e alta resistenza meccanica con una limitata perdita di conducibilita elettrica;
• Uso di polvere e trucioli fini di zirconio in composizioni pirotecniche, dispositivi di segnalazione e speciali sorgenti chimiche di luce. Il metallo compatto e la polvere fine si comportano diversamente: la polvere puo incendiarsi facilmente e richiede severe misure di sicurezza.
• uso di leghe e composti speciali dello zirconio in elettrotecnica, nella tecnica del vuoto e in apparecchiature scientifiche quando sono importanti resistenza alla corrosione e particolari proprieta fisiche;
• impiego in medicina per la produzione di diversi tipi di protesi e strumenti chirurgici grazie all'eccellente resistenza all'azione degli ambienti biologici, anche superiore a quella del titanio.