Многие предполагают, что название «циркон" российской гиперзвуковой ракеты связано с использованием в ее конструкции композиционных материалов циркония и бериллия. Пока неизвестно, есть ли основания для этого предположения. Но ракета из циркона вызвала интерес к металлу цирконию и его руде, циркону.
Цирконий это металл?
Да, цирконий — это металл. Это химический элемент с символом Zr и атомным номером 40. Цирконий классифицируется как переходный металл и принадлежит к группе 4 периодической таблицы. Это блестящий серебристо-серый металл, относительно мягкий и ковкий в чистом виде.
свойства циркония
- Устойчивость к коррозии: Цирконий обладает исключительной коррозионной стойкостью, особенно в суровых условиях. средах, таких как сильные кислоты, щелочи и морская вода.
- Высокая температура плавления: Цирконий имеет высокую температуру плавления примерно 1855 ℃ (3371 ° F).
- Низкое поглощение нейтронов: Цирконий имеет низкое сечение поглощения нейтронов, что означает, что он позволяет нейтронам проходить без значительного поглощения.
- Биосовместимость: Цирконий обладает отличной биосовместимостью, что делает его пригодным для применения в медицине и стоматологии.
- Легкий и высокопрочный: Цирконий — легкий металл с отличным соотношением прочности и веса.
- Термическая стабильность: Цирконий демонстрирует превосходную термическую стабильность, то есть сохраняет свою структурную целостность и механические свойства даже при высоких температурах.
- Немагнитный: Цирконий немагнитен, что выгодно в некоторых случаях, когда необходимо свести к минимуму магнитные помехи, например, в некоторых медицинских и научных приборах.
- Совместимость с другими металлами: Цирконий легко образует сплавы с другими металлами, что приводит к улучшенным свойствам, таким как повышенная прочность, жаростойкость и коррозионная стойкость.
Является ли цирконий редким металлом?
Цирконий не считается редким металлом. Его относительно много в земной коре, в среднем около 165 частей на миллион (млн). Цирконий является 18-м наиболее распространенным элементом в земной коре, подобным по содержанию таким элементам, как медь и цинк.
Хотя сам по себе цирконий не редкость, важно отметить, что извлечение и переработка циркония из его первичной руды, циркона, требует специальных методов и ресурсов.
Кроме того, высококачественные продукты из циркония, такие как чистый металлический цирконий или соединения циркония высокой чистоты, могут быть менее распространены и иметь более высокую ценность из-за задействованных процессов рафинирования и очистки. Это также объясняет, почему цирконий такой дорогой!
Для чего используется цирконий?
1. Атомная промышленность
Цирконий широко используется в атомной промышленности благодаря своей превосходной коррозионной стойкости и низкому поглощению нейтронов. Он является ключевым компонентом топливных стержней, облицовочных материалов и конструктивных элементов ядерных реакторов.
2. Аэрокосмическая промышленность
Циркониевые сплавы, такие как Zircaloy, используются в аэрокосмической промышленности из-за их легкости, жаропрочности и коррозионной стойкости. Эти сплавы используются в компонентах самолетов, включая детали реактивных двигателей и конструктивные элементы.
3. Химическая обработка
Устойчивость циркония к коррозии делает его пригодным для химической обработки. Он используется в таком оборудовании, как теплообменники, насосы, клапаны и сосуды, которые работают с коррозионно-активными химическими веществами.
4. Медицинские и стоматологические применения
Биосовместимость и устойчивость циркония к коррозии делают его пригодным для применения в медицине и стоматологии. Он используется в зубных имплантатах, ортопедических имплантатах, хирургических инструментах и протезах. Циркониевые коронки очень популярны.
5. Катализаторы
Соединения циркония и катализаторы используются в различных химических реакциях и промышленных процессах. Оксид циркония (диоксид циркония) используется в качестве носителя катализатора, особенно в нефтяной и химической промышленности.
6. Керамические и огнеупорные материалы
Соединения циркония используются в производстве керамики и огнеупорных материалов. Диоксид циркония (диоксид циркония) является ключевым компонентом высокотемпературной керамики, такой как керамические ножи, футеровка печей и тигли.
Где найти цирконий?
Цирконий существует в двух минералах: цирконе (силикат циркония, ZrSiO4) и бадделеите (диоксид циркония, ZrO2).
Циркон является основным источником циркония для промышленного и коммерческого использования. Он обычно встречается в россыпных отложениях тяжелых минералов, пляжном песке и речном песке, а также в некоторых магматических и метаморфических породах. Циркон в россыпных месторождениях тяжелых минералов также известен как цирконовый песок.
Следующие страны богаты запасами циркона:
-
1Австралия
Австралия является одним из крупнейших производителей циркона и имеет значительные месторождения в различных штатах, таких как Западная Австралия, Квинсленд и Новый Южный Уэльс. Бассейн Мюррей в Виктории является известным районом добычи циркона. -
2Южная Африка
Южная Африка является еще одним крупным производителем циркона. Прибрежные районы страны, особенно в провинции Квазулу-Натал, имеют значительные залежи циркона. -
3Индия
В Индии имеются значительные запасы циркона, месторождения которых обнаружены в прибрежных районах Одиши, Андхра-Прадеша и Тамилнада. -
4Америка
Месторождения циркона находятся в США, в основном вдоль юго-восточного и юго-западного побережья. Известные районы включают Флориду и Джорджию. -
5Бразилия
Цирконийсодержащие месторождения были обнаружены в прибрежных районах, таких как штаты Эспириту-Санту и Баия в Бразилии. -
6Китай
Китай является важным производителем циркония. Месторождения циркона были обнаружены в прибрежных районах, таких как провинции Хайнань, Гуандун и Чжэцзян. -
7Индонезия
В Индонезии есть месторождения циркона в таких регионах, как Бангка-Белитунг, Калимантан и Сулавеси.
Ценен ли драгоценный камень циркон?
Циркон широко используется в различных видах украшений, включая кольца, серьги, подвески и браслеты. Он может быть оправлен в различные металлы, такие как золото или серебро, и сочетаться с другими драгоценными камнями для создания потрясающего дизайна.
Циркон бывает разных цветов, включая бесцветный, желтый, оранжевый, красный, коричневый и синий. Голубой циркон особенно популярен и часто используется в качестве камня декабря.
Известное происхождение драгоценных камней циркона включает Камбоджу (известную голубыми драгоценными камнями циркона), Шри-Ланку, Мьянму и так далее.
Как отличить драгоценный камень циркон от алмаза?
Бесцветный драгоценный камень циркон используется в качестве заменителя алмаза. Но цена циркона намного ниже алмаза. Поэтому нужно научиться отличать цирконы от бриллиантов, чтобы не покупать украшения с цирконами по цене бриллиантов.
1. Твердость
Алмаз — самое твердое природное вещество, набравшее 10 баллов по шкале твердости минералов Мооса. Напротив, циркон имеет твердость около 7,5. Вы можете использовать разницу в твердости для проведения теста на царапанье. Алмазы могут поцарапать циркон, но циркон не может поцарапать алмазы.
Однако важно отметить, что этот тест должен выполняться с осторожностью и желательно профессионалом, так как царапание драгоценных камней может повредить их.
2. Показатель преломления
Драгоценные камни имеют разные показатели преломления, которые влияют на то, как через них проходит свет. Алмаз имеет высокий показатель преломления, что приводит к сильному блеску и блеску. Циркон также обладает хорошим блеском, но его показатель преломления ниже, чем у алмаза.
Геммологическое оборудование, такое как рефрактометры, можно использовать для измерения и сравнения показателей преломления драгоценных камней.
3. Дисперсия
Дисперсия относится к тому, как драгоценный камень разделяет белый свет на спектральные цвета. Бриллианты обладают высокой дисперсией, что способствует их исключительному огню и способности рассеивать свет в яркие цветные вспышки. В то время как у циркона дисперсия слабее.
4. Блеск и прозрачность
И циркон, и алмаз имеют сильный блеск, но их блеск может немного различаться из-за различий в их кристаллической структуре. Алмазы часто имеют стеклянный или алмазный блеск, в то время как циркон может иметь стеклянный или жирный блеск.
Что касается прозрачности, алмазы известны своей исключительной прозрачностью, в то время как циркон может иметь уровни прозрачности от легкой до умеренной, в зависимости от качества камня.
Кубический цирконий (CZ) – это синтетический драгоценный камень, напоминающий алмаз. Он сделан из диоксида циркония (ZrO2) и широко используется в качестве имитатора алмаза из-за его блеска и доступности. Нажмите, чтобы узнать Разница между кубическим цирконием и бриллиантами!
Заключение
Обладая отличной коррозионной стойкостью, высокой температурой плавления и низкими характеристиками поглощения нейтронов, металлический цирконий выделяется в высокотехнологичной промышленности и способствует техническому прогрессу.
Циркон является основным источником металлического циркония. Кроме того, драгоценные камни из циркона приносят нам незабываемые впечатления от красоты.
