Soortelijk gewicht van zirkonium, eigenschappen, toepassing en waardentabel

Zirkonium is een element van de vierde nevengroep van de vijfde periode. In eenvoudige vorm is het een glanzend grijs metaal met zilverachtige tint. Het heeft goede corrosiebestendigheid en hoge plasticiteit.

Het materiaal bestaat in twee varianten: zirkonium met hexagonaal dicht opeengepakt rooster, alfa-zirkonium, en zirkonium met ruimtelijk gecentreerd kubisch rooster. De overgang vindt plaats bij 863 °C.

Tabel met soortelijk gewicht van zirkonium

Het gewicht hangt af van het soortelijk gewicht. Omdat zirkonium een complex materiaal is, worden exacte waarden in laboratoria bepaald. De gemiddelde waarde bedraagt 6,506 g/cm³.

Eigenschappen van zirkonium

Zirkonium heeft een dichtheid van ongeveer 6,506 g/cm³, goede warmtecapaciteit bij 25-100 °C en hoge elektrische weerstand. De smelttemperatuur bedraagt 1855 °C en de kooktemperatuur 4409 °C.

In zuivere vorm is het plastisch en gemakkelijk te verwerken door walsen, stansen, smeden en andere warme of koude bewerkingen. Bij zuurstofgehalte boven 0,2% is koude drukbewerking moeilijk. Brosheid kan ontstaan door stikstof, koolstof, zuurstof en waterstof.

Compact zirkonium oxideert langzaam bij 200-400 °C en vormt een laag zirkoniumdioxide. Boven 800 °C reageert het sterk met zuurstof uit de lucht.

Compact zirkonium is bestand tegen water, waterdamp en veel zure milieus dankzij een beschermende laag zirkoniumdioxide. Die bestendigheid hangt wel af van concentratie, temperatuur en verontreinigingen: fluoridehoudende media en fluorwaterstofzuur zijn bijzonder agressief omdat zij de beschermlaag aantasten. Voor chemisch kritische omstandigheden moeten gegevens van de specifieke legering en omgeving worden gebruikt.

Zirkonium behoort tot de paramagnetische metalen.

Toepassing van zirkonium

Zirkonium en legeringen worden breed gebruikt:

• kernenergie: brandstofassemblages, elementen en constructies in kernreactoren;
• metallurgie: als legering en als deazoteerder en desoxidatiemiddel; het helpt hittebestendige en sterke legeringen te maken;
• pyrotechniek, signaalmiddelen en speciale chemische lichtbronnen: vooral poeder en fijne spanen worden gebruikt; compact metaal en fijn poeder gedragen zich verschillend, want poeder kan gemakkelijk ontbranden en vereist strenge veiligheidsmaatregelen;
• elektrotechniek, vacuümtechniek en wetenschappelijke apparatuur: speciale zirkoniumlegeringen en -verbindingen worden gebruikt wanneer corrosiebestendigheid en bijzondere fysische eigenschappen belangrijk zijn;
• geneeskunde: prothesen en chirurgische instrumenten door goede bestendigheid tegen biologische media.