锆铁,铝铁,含Zr>15%。
1789年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物,取名叫“Zircomia’。1824年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6的方法,**制出锆。1923年美国钢厂**进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验,取得良好效果。之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。中国南京特殊合金厂,于1987年试制出锆硅铁,含Zr20%~40%,Si45%~55%;用作炼钢脱氧剂。 [1]
性质锆的原子量为91.22。外层电子结构为ztdz5s。。熔点1852℃。沸点4400℃。密度6.49g/cm3(20℃)。锆铁系相图见一FN。锆与铁生成稳定的化合物FeZr2(45.1%zr),熔点1650℃,Fe—Zr系内有两个共晶体。在16%Zr时共晶熔点为1330℃;在84%Zr时共晶熔点约为940℃。锆与硅生成多种硅化锆。有Zr:Si(Si13.65%),ZrSi3(Si15.55%),ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。商品锆硅铁的密度约3.5g/cm3,熔化温度范围为1260~1345℃。
锆是稀有金属。它是碳化物形成元素。在炼钢过程中,锆是强有力的脱氧和脱氮元素。锆能细化钢的奥氏体晶粒。它和硫能化合成硫化锆,因此能防止钢的热脆性。锆还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。锆在铸铁中的作用类似钛。可形成碳化锆,与硫结合形成硫化物。在冷却时促进石墨的生成。少量的锆即有利于白口铸铁的石墨化,使白口铁灰口化。在生产韧性铸铁时缩短退火时间。
经常使用的锆铁是硅锆铁合金、铝锆铁合金和硅锆合金。它们有几种牌号,低牌号的合金含Zr 5—8%、Si 40—45%;中牌号的合 金含Zr 12—15%、Si 39—43%;高牌号的合金含Zr 35—40%、Si 47—52%,其 余为Fe或Al。还有一种**复合合金,含Zr小于10%,同时还含有Mn、Al、 Si、Ti等元素。镍锆合金含Zr量为30%或70%。用金属Zr和废钢重熔生产的 锆铁是使用较多的一种产品,含Zr量在40—90%。因锆是炼钢的较强脱氧剂 之一以及锆在钢中的特殊作用,锆铁作为脱氧剂和合金添加剂而用于特殊用 途的高温合金、低合金高强度钢、**高强度钢以及铸铁中,继而被用于原子技术、航空制造、无线电技术等。可以采用炼制复合含Si合金的办法炼制硅锆铁。
锆容易吸收氢、氮和氧气;锆对氧的亲和力很强,1000°C氧气溶于锆中能使其体积显着增加。锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,但是溶于氢氟酸和王水。高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固溶体。锆的可塑性好,易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体,可用作储氢材料。锆的耐腐蚀性比钛好,接近铌、钽。锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属,且含有放射性物质。 [3]
地壳中锆的含量居*19位,几乎与铬相等。自然界中具有工业价值的含锆矿物,主要有锆英石及斜锆石。世界锆资源主要赋存于海滨砂矿矿床中,只有少部分赋于积矿砂和原生矿中。世界锆英砂储量约4000万吨,其中85%分布在澳大利亚、南非、美国、印度和前苏联。我国锆矿储量居世界*九位,总储量为200 余万吨,主要集中在广东、海南、广西和四川,而云南主要是岩矿,其它如湖南、湖北、安徽、福建、江西、辽宁等,也有一些锆资源。
锆铁红色料属于包裹型锆英石色料,其中发色的氧化铁被ZrSiO4的晶体所包裹而呈现红色。锆基陶瓷颜料(锆钒兰、锆镨黄、锆铁红),因其色泽**,色调丰富,以及优良的高温稳定性与不溶性,在陶瓷生产中得到了广泛的应用。并且不同颜色的锆基颜料能按任意比例互相混合,形成许多中间色调,丰富了产品的装饰效果,所以锆基颜料在陶瓷生产领域具有广阔的应用前景。
性质锆的原子量为91.22。外层电子结构为ztdz5s。。熔点1852℃。沸点4400℃。密度6.49g/cm3(20℃)。锆铁系相图见一FN。锆与铁生成稳定的化合物FeZr2(45.1%zr),熔点1650℃,Fe—Zr系内有两个共晶体。在16%Zr时共晶熔点为1330℃;在84%Zr时共晶熔点约为940℃。锆与硅生成多种硅化锆。有Zr:Si(Si13.65%),ZrSi3(Si15.55%),ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。商品锆硅铁的密度约3.5g/cm3,熔化温度范围为1260~1345℃。
锆(Zirconium)是一种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原子序数是40,是一种高熔点金属,呈浅灰色。密度6.49克/立方厘米。熔点1852±2.001℃,沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。**电离能6.84电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,可溶于氢氟酸和王水,高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。词条详细介绍了锆的发现历史、发展历史、物理化学性质、制取方法、含量分布、用途、安全措施等等。