Цирконий

Физические свойства

Цирконий - серебристо-серый металл, внешне похожий на сталь, но более прочный металл, обладающий высокой пластичностью.

Цирконий существует в двух кристаллических модификациях: α-формы с гексагональной плотноупакованной решёткой (а = 3,228; с = 5,120) и β-формы с кубической объёмноцентрированной решёткой (а = 3,61). Переход α -> β происходит при 862 °C. Плотность α-Циркония (20 °C) - 6,45 г/см³; t_пл - 1825 °C; t_кип - 3580-3700 °C; удельная теплоёмкость (25-100 °С) - 0,291 кДж/(кг x °К) [0,0693 кал/(г x °С)], коэффициент теплопроводности (50 °С) - 20,96 вт/(м x К) [0,050 кал/(см x сек x °С)]; температурный коэффициент линейного расширения (20-400 °С) 0,0000069; удельное электрическое сопротивление Циркония высокой степени чистоты (20°С) - 44,1 мком x см. температура перехода в состояние сверхпроводимости 0,7 °К. Цирконий парамагнитен. Чистый Цирконий пластичен, легко поддаётся холодной и горячей обработке (прокатке, ковке, штамповке). Наличие растворённых в металле малых количеств кислорода, азота, водорода и углерода (или соединений этих элементов с цирконием) вызывает хрупкость циркония.

Сечение захвата тепловых нейтронов (0,18±0,004)·10^-28м2, примесь гафния увеличивает это значение. Чистый цирконий пластичен, легко поддается холодной и горячей обработке (прокатке, ковке, штамповке). Наличие растворенных в металле малых количеств кислорода, азота, водорода и углерода (или соединений этих элементов с Цирконием) вызывает хрупкость циркония. Модуль упругости (20 °С) 97 Гн/м² (9700 кгс/мм²); предел прочности при растяжении 253 Мн/м² (25,3 кгс/мм²); твердость по Бринеллю 640-670 Мн/м² (64-67 кгс/мм²); на твердость очень сильное влияние оказывает содержание кислорода: при концентрации более 0,2%. Цирконий не поддается холодной обработке давлением.