字義
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部首:釒部外筆畫:7總筆畫:12
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讀音:gào基本字義
一種金屬元素,套用於原子能工業和在高溫高壓下用作耐蝕化工材料等。
詳細字義
〈名〉
一種鋼灰色、強延性、難熔、主要呈四價的金屬元素,以化合物形式廣泛存在於鋯石和二氧化鋯礦中 [zirconium]——元素符號Zr
理化參數
體積
14.1立方厘米/摩爾
含量
太陽中的含量:0.04
海水中的含量:0.000009(微量元素)
地殼中含量:190(微量元素)
周期表參數
相對原子質量:91.224⑵
原子序數:40
質子數:40
中子數:見“同位素”
所屬周期:5
所屬族數:ⅣB
電子排布:[kr]4d^25s^2
同位素
同位素 | 豐度 | 半衰期 | 衰變模式 | 衰變能量 (MeV) | 衰變產物 |
Zr-90(最長) | 51,45,% | 穩定 | |||
Zr-91 | 11,22,% | 穩定 | |||
Zr-92 | 17,15,% | 穩定 | |||
Zr-93 | 人造 | 1,53×,10^ 6 年 | β衰變 | 0.091 | Nb |
Zr-94 | 17,38,% | 穩定 | |||
Zr-95 | 2,8,% | >,3,8×,10^ 19 年 | β衰變 | 3.350 |
硬度
莫氏硬度:4.5
氧化態
主氧化態:+4
其它:0、+1、 +2、 +3
晶包參數
鋯為六方晶胞
參數 | a | b | c | α | β | γ |
值 | 323,2, pm | 323,2, pm | 514,7, pm | 90° | 90° | 120° |
電離能
數據來源:
電離能 | 1th | 2th | 3th | 4th | 5th | 6th | 7th | 8th | 9th | 10th |
kJ ,/, mol | 660 | 1267 | 2218 | 3313 | 7860 | 9500 | 11200 | 13800 | 15700 | 17500 |
溶沸點
熔點:1852℃
沸點:4377℃
密度
密度:6.49克/立方厘米
元素描述
元素英文名稱:Zirconium
相對原子質量:91.22
核內質子數:40
核外電子數:40
核電核數:40
質子質量:6.692E-26
硫酸鋯
質子相對質量:40.28
所屬周期:5
所屬族數:ⅣB
摩爾質量:91
氫化物:ZrH4
氧化物:ZrO₂
最高價氧化物化學式:ZrO2
密度:6.49
熔點:1852.0
沸點:4377.0
外圍電子層排布:4d2 5s2
核外電子排布:2,8,18,10,2
核電荷數:40
電子層:K-L-M-N-O
顏色和狀態:鋼灰色金屬
原子半徑:1.60
常見化合價:+2,+3,+4
元素來源:
四氧化鋯用鎂還原可製得。
鋯合金
鋯管頭以鋯為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300~400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學性能、較低的原子熱中子吸收截面,對核燃料有良好的相容性,多用作水冷核反應堆的堆芯結構材料。此外,鋯對多種酸、鹼和鹽有優良的抗蝕性,與氧、氮等氣體有強烈的親和力,因此鋯合金也用於製造耐蝕部件和製藥機械部件,在電真空和燈泡工業中被廣泛用作非蒸散型消氣劑。
工業規模生產的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合金牌號有Zr-2、Zr-4,後者的典型代表是 Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中,合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強度 、耐蝕性和耐蝕膜的導熱性,降低表面狀態對腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用於沸水堆 ,Zr-4 合金用於壓水堆。在鋯鈮系合金中,鈮的添加量達到使用溫度下鋯的晶體結構的固溶極限時,合金的耐蝕性最好。鋯合金有同質異晶轉變,高溫下的晶體結構為體心立方,低溫下為密排六方。鋯合金塑性好,可通過塑性加工製成管材、板材、棒材和絲材;其焊接性也好,可用以進行焊接加工。
氧化鋯
氧化鋯(ZrO₂)是自然界的礦物原料,主要有斜鋯石和鋯英石。鋯英石系火成岩深層礦物,顏色有淡黃、棕黃、黃綠等,比重4.6—4.7,硬度7.5,具有強烈的金屬光澤,可為陶瓷釉用原料。純的氧化鋯是一種高級耐火原料,其熔融溫度約為2900℃它可提高釉的高溫粘度和擴大粘度變化的溫度範圍,有較好的熱穩定性,其含量為2%-3%時,能提高釉的抗龜裂性能。還因它的化學惰性大,故能提高釉的化學穩定性和耐酸鹼能力,還能起到乳濁劑的作用。在建築陶瓷釉料中多使用鋯英石,一般用量為8%—12%。並為“釉下白”的主要原料,氧化鋯為黃綠色顏料良好的助色劑,若想獲得較好的釩鋯黃顏料必須選用質純的氧化鋯。
氧化鋯還是一種理想的陶瓷原料,所生產氧化鋯陶瓷被廣泛用於航天航空、機械製造、光纖通訊、鐘錶飾品、醫療器械、刀具餐具等領域,有著廣闊的發展空間。
矽酸鋯
Zr(SiO4),折射率高1.93-2.01,化學穩定性能,是一種優質、價廉的乳濁劑,被廣泛用於各種建築陶瓷、衛生陶瓷、日用陶瓷、一級工藝品陶瓷等的生產中,在陶瓷釉料的加工生產中,使用範圍廣,套用量大。矽酸鋯之所以在陶瓷生產中得以廣泛套用,還因為其化學穩定性好,因而不受陶瓷燒成氣氛的影響,且能顯著改善陶瓷的坯釉結合性能,提高陶瓷釉面硬度。矽酸鋯也在電視行業的彩色顯像管、玻璃行業的乳化玻璃、搪瓷釉料生產中得到了進一步的套用。矽酸鋯的熔點高:2500攝氏度,所以在耐火材料、玻璃窯爐鋯搗打料、澆注料、噴塗料中也被廣泛套用。
鋯指數
Zr index,後處理工藝中用來衡量溶劑降解程度的指標。95Zr是一種重要的裂片,降解後的溶劑對95Zr具有高選擇性的保留作用,鋯指數越大,溶劑降解越嚴重。鋯指數(Z值)的測量方法是:反萃後有機相經氫氧化鈉、水和硝酸洗滌後,用示蹤量95Zr水相與之平衡,用3mol/L硝酸洗有機相3次,除去TBP萃取的95Zr。測定溶劑相中被保留的鋯量,每109L溶劑保留的95Zr的摩爾數為溶劑的Z值。由於鋯在水溶液中行為複雜,隨測量條件不同,Z值會不同,因而常用不穩定係數來表征溶劑的穩定性: 戈德堡-霍格內斯盒。
用途
鋯的熱中子俘獲截面小,有突出的核性能,是發展原子能工業不可缺少的材料,可作反應堆芯結構材料。鋯粉在空氣中易燃燒,可作引爆雷管及無煙火藥。鋯可用於優質鋼脫氧去硫的添加劑,也是裝甲鋼、大炮用鋼、不鏽鋼及耐熱鋼的組元。鋯是鎂合金的重要合金元素,能提高鎂合抗拉強度和加工性能。鋯還是鋁鎂合金的變質劑,能細化晶粒。二氧化鋯和鋯英石是耐火材料中最有價值的化合物。二氧化鋯是新型陶瓷的主要材料,不可用作抗高溫氧化的加熱材料。二氧化鋯可作耐酸搪瓷、玻璃的添加劑,能顯著提高玻璃的彈性、化學穩定性及耐熱性。鋯英石的光反射性能強、熱穩定性好,在陶瓷和玻璃中可作遮光劑使用。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氨等氣體,是理想的吸氣劑,如電子管中用鋯粉作除氣劑,用鋯絲鋯片作柵極支架、陽極支架等。
粉末狀鐵與硝酸鋯混合,可作閃光粉。金屬鋯幾乎全部用作核反應堆中鈾燃料元件的包殼。也用來製造照相用的閃光燈,以及耐腐蝕的容器和管道,特別是能耐鹽酸和硫酸。鋯的化學藥品可作聚合物的交聯劑。
軍事用途
從軍工上來看,鋼里只要加進千分之一的鋯,硬度和強度就會驚人地提高。含鋯的裝甲鋼、大炮鍛件鋼、不鏽鋼和耐熱鋼等是製造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等武器的重要材料。
從原子能和核能上來看,鋯有突出的核能性,是發展原子能工業不可缺少的材料,中國的大型核電站普遍都用鋯材,如果用核動力發電,每一百萬千瓦的發電能力,一年就要消耗掉20到25噸金屬鋯。一艘三萬馬力的核潛艇所用的鋯合金作核燃料的包套和壓力管,使用量即可達20至30噸。
鋯是一種稀有金屬,具有驚人的抗腐蝕性能、極高的熔點、超高的硬度和強度等特性,被廣泛用在航空航天、軍工、核反應、原子能領域。本次“神六”上使用的抗腐蝕性、耐高的鈦產品,其抗腐蝕性能遠不如鋯,其熔點1600度左右,而鋯的熔點則在1800度以上,二氧化鋯的熔點更是高達2700度以上,所以鋯作為航空航天材料,其各方面的性能大大優越於鈦。
吸氣劑
在結識鋰和鈦的時候,知道它都有愛跟氣體“交朋友”的怪脾氣。鋯也有這個脾氣,它能強烈地吸收氮、氫、氧等氣體。比方說,溫度超過攝氏九百度,鋯能猛烈地吸收氮氣;在攝氏二百度的條件下,一百克金屬鋯能夠吸收八百一十七升氫氣,相當於鐵的八十多萬倍。鋯的這個怪脾氣,給冶煉它的工人師傅們造成了很大的麻煩,但是,在另外一些場合它又能給人們帶來好處。比如在電真空工業中,人們廣泛利用鋯粉塗在電真空元件和儀表的陽極和其他受熱部件的表面上,吸收真空管中的殘餘氣體,製成高度真空的電子管和其他電真空儀表,從而提高它們的質量,延長它們的使用時間。
冶金作用
鋯還可以用做冶金工業的“維生素”,發揮它強有力的脫氧、除氮、去硫的作用。鋼里只要加進千分之一的鋯,硬度和強度就會驚人地提高;含鋯的裝甲鋼、不鏽鋼和耐熱鋼等,是製造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等國防武器的重要材料。把鋯摻進銅里,抽鹹銅線,導電能力並不減弱,而熔點卻大大提高,用做高壓電線非常合適。含鋯的鋅鎂合金,又輕又耐高溫,強度是普通鎂合金的兩倍,可用到噴氣發動機構件的製造上。
另外,鋯粉的特點是著火點低和燃燒速度快,可以用做起爆雷管的起爆藥,這種高級雷管甚至在水下也能夠爆炸。鋯粉再加上氧化劑。這好比火上加油,燃燒起來強光眩目,是製造曳光彈和照明彈的好材料。
全球資源概況。
製法
工業上用二氧化鋯用鎂還原制純鋯。
產地
鋯產品的主要原料是鋯英砂,全球90%的氧氯化鋯(初級產品)的生產能力在中國。當前,國內鋯的加工能力12萬噸/年,實際產量在8萬噸/年,85%以上出口,當前全球鋯市場供不應求,當前鋯的價格大約每噸12000元,而且價格仍在不斷上漲。
含鋯的天然矽酸鹽礦石被成為鋯石(zircon)或風信子石(hyacinth),廣泛分布在自然界中。由於它們美麗的顏色,自古以來被稱為寶石。化學家很早就對鋯石進行了分析,認為是含有矽、鋁、鈣和鐵的氧化物。1789年,德國化學家克拉普羅特發表研究來自斯里蘭卡鋯石的報告中提到他發現了一種未知的獨特而簡單物質的氧化物,並提議稱之為Zirconerde(鋯土——氧化鋯)。不久,法國化學家德毛沃和沃克蘭兩人都證實克拉普羅特的分析是正確的。Zirconerde的存在被肯定,元素得到zirconnium的命名,元素符號為Zr。
管制信息
鋯粉(*)(易制爆)
本品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管制。
其餘形態不管制。
分析報告
根據美國國家地質局公布的最新數據,截止至2011年底,全球鋯累計儲量達到5200萬噸,澳大利亞是鋯儲量最豐富的國家,儲量為2100萬噸,占全球儲量的40.38%。2011年全球產量為141萬噸,澳大利亞、南非、中國鋯產量分列全球前三位,產量分別為72萬噸、38萬噸、10萬噸。
〖 目 錄 〗
第一章 鋯行業概述
第一節 產品概述
第二節 產品說明
一、鋯用途及套用領域
二、鋯理化性質及質量標準
三、鋯技術指標
四、2013年中國鋯行業發展綜述
五、我國鋯行業產能擴增起步
第二章 鋯及其主要上下游產品
第一節 鋯主要上游產品
一、鋯礦的性質
二、鋯礦的用途
三、鋯的生理效應與生物合成
第二節 下游產品解析
第三節 國內外最新套用研究進展
第三章 2013年鋯行業發展形勢分析
第一節 國內巨觀經濟環境分析
一、GDP歷史變動軌跡分析
二、固定資產投資歷史變動軌跡分析
三、2013年中國巨觀經濟發展預測分析
第二節 鋯行業發展概況
一、鋯行業發展特點分析
二、鋯行業投資現狀分析
三、鋯行業總產值分析
四、鋯技術發展分析
第三節 產品原料市場
一、產品技術專利
二、產品行業競爭
第四章 鋯產品生產工藝及技術趨勢研究
第一節 質量指標情況
第二節 國外主要生產工藝
第三節 國內主要生產方法
第四節 最新技術進展及趨勢研究
一、產品近地市場
二、產品工藝設備採購渠道
第五章 2013年國內鋯產品市場供需分析
第一節 鋯市場特徵分析
第二節 鋯市場需求情況分析
一、市場容量
二、潛在需求
第三節 鋯市場供給情況分析
一、產品供給
二、渠道供給能力
第四節 鋯市場價格走勢分析
一、價格走勢分析
二、價格走勢預測
第五節 鋯市場供給平衡性分析
第六章 2013年鋯產品進出口情況
第一節 進口市場
一、進口產品情況分析
二、進口量統計分析
第二節 出口市場
一、出口產品情況分析
三、出口量統計分析
第三節 進出口政策
一、貿易政策研究
二、關稅政策研究
第七章 鋯國內重點生產廠家競爭與趨勢分析
第一節 東方鋯業
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第二節 升華拜克
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第三節 嘉寶集團
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第四節 陸家嘴
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第五節 嶺南有色金屬股份有限公司
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第六節 廣東韶能集團股份有限公司
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第七節 朝陽百盛鋯鈦股份有限公司
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第八節 深圳市鵬泰鋯金屬有限公司
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第九節 寶雞市惠友金屬材料公司
一、企業概況
二、競爭優勢分析
三、2011-2013年經營狀況分析
四、2014-2018年公司發展戰略分析
第八章 2013年金屬鋯國內市場綜述
第一節 金屬鋯市場狀況分析
第二節 金屬鋯產量分析
第三節 金屬鋯需求量分析
第四節 金屬鋯產供需狀況分析
第五節 金屬鋯價格走勢分析
第九章 2014-2018年金屬鋯市場前景預測
第一節 未來市場發展趨勢
一、產品發展趨勢
二、價格變化趨勢
三、用戶需求變化趨勢
第二節 未來市場前景預測
一、市場規模預測分析
二、市場結構預測分析
三、市場供需情況預測
第三節 產品行銷渠道與銷售策略
一、產品策略
二、行銷渠道
三、價格策略
化學元素周期表
族→ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 電子層 | 0族電子數 | |
周期↓ | I A | 0 | |||||||||||||||||||
1 | 1 H 氫 | 2 He 氦 | K | 2 | |||||||||||||||||
II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | ||||||||||||||||
2 | 3 Li 鋰 | 4 Be 鈹 | 5 B 硼 | 6 C 碳 | 7 N 氮 | 8 O 氧 | 9 F 氟 | 10 Ne 氖 | L K | 8 2 | |||||||||||
3 | 11 Na 鈉 | 12 Mg 鎂 | 13 Al 鋁 | 14 Si 矽 | 15 P 磷 | 16 S 硫 | 17 Cl 氯 | 18 Ar 氬 | M L K | 8 8 2 | |||||||||||
III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII | I B | II B | ||||||||||||||
4 | 19 K 鉀 | 20 Ca 鈣 | 21 Sc 鈧 | 22 Ti 鈦 | 23 V 釩 | 24 Cr 鉻 | 25 Mn 錳 | 26 Fe 鐵 | 27 Co 鈷 | 28 Ni 鎳 | 29 Cu 銅 | 30 Zn 鋅 | 31 Ga 鎵 | 32 Ge 鍺 | 33 As 砷 | 34 Se 硒 | 35 Br 溴 | 36 Kr 氪 | N M L K | 8 18 8 2 | |
5 | 37 Rb 銣 | 38 Sr 鍶 | 39 Y 釔 | 40 Zr 鋯 | 41 Nb 鈮 | 42 Mo 鉬 | 43 Tc 鎝 | 44 Ru 釕 | 45 Rh 銠 | 46 Pd 鈀 | 47 Ag 銀 | 48 Cd 鎘 | 49 In 銦 | 50 Sn 錫 | 51 Sb 銻 | 52 Te 碲 | 53 I 碘 | 54 Xe 氙 | O N M L K | 8 18 18 8 2 | |
6 | 55 Cs 銫 | 56 Ba 鋇 | 57- 71 鑭系 | 72 Hf 鉿 | 73 Ta 鉭 | 74 W 鎢 | 75 Re 錸 | 76 Os 鋨 | 77 Ir 銥 | 78 Pt 鉑 | 79 Au 金 | 80 Hg 汞 | 81 Tl 鉈 | 82 Pb 鉛 | 83 Bi 鉍 | 84 Po 釙 | 85 At 砹 | 86 Rn 氡 | P O N M L K | 8 18 32 18 8 2 | |
7 | 87 Fr 鍅 | 88 Ra 鐳 | 89- 103 錒 | 104 Rf 鑪 | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds 鐽 | 111 Rg 錀 | 112 Uub | 113 Uut | 114 Uuq | 115 Uup | 116 Uuh | 117 Uus | 118 Uuo | |||
鑭系元 素 | 57 La 鑭 | 58 Ce 鈰 | 59 Pr 鐠 | 60 Nd 釹 | 61 Pm 鉕 | 62 Sm 釤 | 63 Eu 銪 | 64 Gd 釓 | 65 Tb 鋱 | 66 Dy 鏑 | 67 Ho 鈥 | 68 Er 鉺 | 69 Tm 銩 | 70 Yb 鐿 | 71 Lu 鑥 | ||||||
錒系元 素 | 89 Ac 錒 | 90 Th 釷 | 91 Pa 鏷 | 92 U 鈾 | 93 Np 鎿 | 94 Pu 鈽 | 95 Am 鎇 | 96 Cm 鋦 | 97 Bk 錇 | 98 Cf 鐦 | 99 Es 鑀 | 100 Fm 鐨 | 101 Md 鍆 | 102 No 鍩 | 103 Lr 鐒 |