Quels sont les paramètres techniques du zirconium ?

Le zirconium et le titane partagent de nombreuses propriétés physiques et chimiques similaires. Par exemple, ils ont tous deux des points de fusion élevés : titane pur : 1668 degrés, zirconium pur : 1852 degrés. Le zirconium et le titane sont tous deux hautement actifs chimiquement, le zirconium étant plus actif que le titane. Cependant, les deux forment un film passif dense sur leurs surfaces, ce qui leur confère une excellente résistance à la corrosion. Dans la plupart des milieux hautement corrosifs, le zirconium présente une meilleure résistance à la corrosion que le titane. C’est pourquoi, bien que plus cher que le titane, le zirconium est encore utilisé dans de nombreux équipements chimiques.

Étant donné que le zirconium et l'hafnium coexistent souvent dans le minerai de zirconium, la teneur en hafnium du minerai de zirconium étant d'environ 2 %-3 % de la teneur en zirconium, et les propriétés physiques et chimiques du zirconium et de l'hafnium étant similaires dans tous les domaines, il est coûteux de produire du zirconium avec une teneur en hafnium inférieure à 0,01 % à partir de minerai de zirconium coexistant en zirconium-hafnium. Cependant, étant donné que les propriétés physiques et chimiques du zirconium et de l’hafnium sont très similaires, il n’est pas nécessaire de réduire la teneur en hafnium lors de la production de zirconium de qualité chimique ; généralement, la teneur en hafnium du zirconium ne doit pas dépasser 4,5 %.

Le zirconium est également un métal passif et réagit facilement avec l'oxygène, formant un film passif dense à sa surface. Cela faitzirconiumrésistant à la corrosion par la plupart des acides organiques et inorganiques, des bases fortes, des sels fondus, de l'eau chaude et des métaux liquides. Il présente une excellente résistance à la corrosion dans l'acide chlorhydrique à toutes les concentrations inférieures à son point d'ébullition à pression atmosphérique, mais peut subir une hydrogénation dans l'acide chlorhydrique au-dessus de 149 degrés. Le zirconium peut être utilisé dans l'acide nitrique avec une fraction massique ne dépassant pas 70 % à des températures inférieures à 250 degrés, mais il est sujet à la pyrolyse dans l'acide nitrique concentré à faible teneur en eau.

Zirconiumest résistant à la corrosion-dans les acides organiques, mais pas dans l'acide fluorhydrique, l'acide sulfurique concentré, l'acide phosphorique concentré, l'eau régale, l'eau bromée, l'acide bromhydrique, l'acide fluosilicique, l'hypochlorite de calcium et l'acide fluoborique. Il n'est pas résistant à la corrosion-dans les solutions de chlorure oxydantes telles que le chlorure de cuivre et le chlorure ferrique, mais il est résistant à la corrosion-dans les solutions de chlorure réductrices.

Lorsqu'il est exposé à l'air, le zirconium s'écaille fortement à 425 degrés, formant de l'oxyde de zirconium blanc à 540 degrés. Au-dessus de 700 degrés, il absorbe l'oxygène et devient cassant. Le zirconium réagit avec l'azote au-dessus de 400 degrés, la réaction devenant plus intense autour de 800 degrés. Le recuit sous vide ne peut pas éliminer l'oxygène et l'azote du zirconium. Le zirconium commence à absorber l'hydrogène au-dessus de 300 degrés, provoquant une fragilisation par l'hydrogène. Ceci peut être éliminé par recuit sous vide à 1000 degrés.