Питома вага цирконію, його властивості, застосування, таблиця значень

Цирконій є елементом четвертої групи побічної підгрупи п’ятого періоду періодичної таблиці елементів. Цирконій у простому вигляді — це метал блискучого сірого кольору зі сріблястим відтінком. Характеризується відмінною стійкістю до корозії та високою пластичністю.

Даний матеріал існує у двох варіаціях: цирконій із гексагональною щільноупакованою ґраткою (альфа-цирконій) і цирконій з об’ємно-центрованою кубічною ґраткою. Даний вид переходить з одного типу в інший за температури 863 °C.

Таблиця питомої ваги цирконію

Вага даного матеріалу залежить від такого параметра, як питома вага цирконію. Оскільки цей матеріал є складним, розрахувати його питому вагу в польових умовах неможливо. Дана процедура здійснюється у спеціальних хімічних лабораторіях. Однак середня питома вага відома і становить 6,506 г/см³.

Для полегшення розрахунків таких показників, як вага цирконію та його питома вага, нижче наведена таблиця з підрахунком цих значень, а також з іншими обчисленнями для різних видів систем вимірювання.

Властивості цирконію

Цирконій має добру щільність, яка дорівнює 6,506 г/см³, добру теплоємність за температур від 25 до 100 °C, а також відмінний електричний опір. Температура плавлення цирконію становить 1855 °C, температура кипіння — 4409 °C.

Даний вид матеріалів у чистому вигляді пластичний, легко піддається різним видам обробки, таким як прокатка, штампування і кування, а також іншим видам гарячої та холодної обробки. За вмісту кисню понад 0,2 відсотка даний матеріал не піддається обробці шляхом холодного тиску. Крихка структура може з’являтися через присутність у складі азоту, вуглецю, кисню та водню.

Цирконій компактного типу має властивість повільно окиснюватися за температур у межах діапазону від 200 до 400 °C, покриваючись при цьому плівкою діоксиду цирконію. Вище 800 °C добре взаємодіє з киснем повітря.

Компактний цирконій стійкий у воді, водяній парі та багатьох кислотних середовищах завдяки захисній плівці діоксиду цирконію. Водночас його стійкість залежить від концентрації, температури й домішок: особливо небезпечні середовища з фторидами та плавиковою кислотою, які руйнують захисну плівку. Для хімічно відповідальних умов потрібно користуватися даними конкретного сплаву і середовища.

Цирконій відносять до парамагнітних типів металів.

Застосування цирконію

Цирконій і його сплави широко застосовуються в різних сферах. Серед основних напрямів варто виділити:

• Застосування в ядерній енергетиці для виготовлення тепловидільних збірок і елементів, а також інших конструкцій у ядерних реакторах.
• Застосування в металургії як матеріалу лігатури, оскільки він є відмінним деазотатором і розкислювачем. За допомогою цирконію також роблять сплави з великими показниками жаростійкості та міцності за невеликої втрати електропровідності.
• Використання порошків і тонкої стружки цирконію в піротехнічних складах, сигнальних засобах і спеціальних хімічних джерелах світла. Компактний метал і дрібнодисперсний порошок поводяться по-різному: порошок може легко займатися, тому потребує суворих заходів безпеки.
• Використання спеціальних сплавів і сполук цирконію в електротехніці, вакуумній техніці та науковому обладнанні, коли важливі корозійна стійкість і особливі фізичні властивості.
• Застосування в медицині для виготовлення різних видів протезів і хірургічних інструментів завдяки наявності відмінної стійкості до впливу біологічних середовищ, навіть кращої, ніж у титану.