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.
| Materiaal | Soortelijk gewicht (g/cm³) | Gewicht van 1 m³ (kg) |
| Zirkonium | 6,506 | 6506 |
Eigenschappen van zirkonium
Zirkonium heeft een dichtheid van ongeveer 6,5107 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.
Het is bestand tegen water en waterdamp tot 300 °C, reageert niet met zwavelzuur en zoutzuur en met alkalische oplossingen. Met koningswater en salpeterzuur reageert het pas vanaf 100 °C. Het lost op in heet zwavelzuur en fluorwaterstofzuur.
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: het brandt met zuurstof bij ongeveer 250 °C zonder rook, met temperatuurstijging tot 4650 °C en vorming van zirkoniumdioxide;
- supergeleiders: zirkonium kan hoge stroomdichtheden verdragen;
- geneeskunde: prothesen en chirurgische instrumenten door goede bestendigheid tegen biologische media.
Veelgestelde vragen
Kan de dichtheid van zirkonium worden gebruikt voor nauwkeurige berekeningen?
De dichtheids- en gewichtswaarden voor zirkonium in dit artikel zijn referentiewaarden. Ze zijn geschikt voor voorlopige schattingen, maar ontwerp-, bouw-, productie- en andere kritieke berekeningen moeten worden gecontroleerd aan de hand van normen, technische fiches of meetresultaten.
Waarom kan het werkelijke gewicht van zirkonium afwijken van de tabel?
Het werkelijke gewicht van zirkonium hangt af van samenstelling, vochtigheid, temperatuur, porositeit, fractiegrootte, materiaalkwaliteit en meetomstandigheden. Daarom kunnen werkelijke waarden afwijken van gemiddelde tabelgegevens.
Hoe bereken je de massa van zirkonium op basis van dichtheid?
Gebruik voor een benaderde berekening de formule: massa = dichtheid x volume. Als de dichtheid van zirkonium in kg/m3 staat en het volume in m3, is het resultaat in kilogram.