Zirkoniums spesifikke vekt, egenskaper, bruk og verditabell

Zirkonium er et grunnstoff i den fjerde gruppens sidegruppe i den femte perioden i periodesystemet. Zirkonium i ren form er et blankt, grått metall med sølvaktig skjær. Det kjennetegnes av svært god korrosjonsbestandighet og høy duktilitet.

Materialet finnes i to varianter: zirkonium med heksagonal tettpakket krystallstruktur, alfa-zirkonium, og zirkonium med romsentrert kubisk krystallstruktur. Materialet går fra den ene typen til den andre ved en temperatur på 863 °C.

Tabell over zirkoniums spesifikke vekt

Materialets vekt avhenger av zirkoniums spesifikke vekt. Fordi materialet er sammensatt, er det ikke mulig å beregne den spesifikke vekten ute i felten. Denne prosedyren gjennomføres i spesielle kjemiske laboratorier. Den gjennomsnittlige spesifikke vekten er imidlertid kjent og utgjør 6,506 g/cm³.

For å gjøre beregningen av zirkoniums vekt og spesifikke vekt enklere viser tabellen nedenfor disse verdiene og andre omregninger for forskjellige målesystemer.

Zirkoniums egenskaper

Zirkonium har en god tetthet på 6,506 g/cm³, god varmekapasitet ved temperaturer fra 25 til 100 °C og svært god elektrisk resistans. Zirkoniums smeltetemperatur er 1855 °C, og koketemperaturen er 4409 °C.

Materialet er duktilt i ren form og enkelt å bearbeide ved blant annet valsing, stansing og smiing og med andre varme og kalde metoder. Ved et oksygeninnhold på mer enn 0,2 prosent kan materialet ikke bearbeides ved kaldforming. En sprø struktur kan oppstå på grunn av nitrogen, karbon, oksygen og hydrogen i sammensetningen.

Kompakt zirkonium oksiderer langsomt ved temperaturer mellom 200 og 400 °C og dekkes da av en film av zirkoniumdioksid. Over 800 °C reagerer det lett med oksygenet i luften.

Kompakt zirkonium er bestandig i vann, vanndamp og mange sure miljøer takket være den beskyttende zirkoniumdioksidfilmen. Bestandigheten avhenger samtidig av konsentrasjonen, temperaturen og urenhetene. Miljøer med fluorider og flussyre er spesielt farlige fordi de bryter ned beskyttelsesfilmen. Under kjemisk krevende forhold må dataene for den konkrete legeringen og mediet brukes.

Zirkonium hører til de paramagnetiske metallene.

Bruk av zirkonium

Zirkonium og legeringene brukes på mange områder. De viktigste er:

• Bruk i kjernekraft til produksjon av brenselselementer, brenselssammenstillinger og andre konstruksjoner i kjernereaktorer.
• Bruk i metallurgi som materiale i forlegeringer, fordi zirkonium er en svært god nitrogenfjerner og deoksidant. Zirkonium brukes også til å fremstille legeringer med høy varmebestandighet og fasthet uten stor reduksjon i den elektriske ledningsevnen.
• Bruk av zirkoniumpulver og fine spon i pyrotekniske sammensetninger, signalmidler og spesielle kjemiske lyskilder. Kompakt metall og fint pulver oppfører seg forskjellig: Pulveret kan antennes lett og krever derfor strenge sikkerhetstiltak.
• Bruk i spesiallegeringer og forbindelser til elektroteknikk, vakuumteknikk og vitenskapelig utstyr der korrosjonsbestandighet, materialrenhet og stabile egenskaper er viktig.
• Bruk i medisin til fremstilling av forskjellige proteser og kirurgiske instrumenter takket være svært god motstand mot biologiske miljøer, til og med bedre enn titan.