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。
从锆基色料的开发历史来看,钒锆兰较早被发现, 1949年由美国的克雷伦斯﹒斯布莱特首先合成出来;镨黄则是由日本学者在 1952 年首先合成出来。着色离子钒和镨置换了ZrSiO4中的部分 Zr4+形成固溶体呈色。反应过程中着色氧化物( PrO和 V2O5)以气态形式扩散并迁移到氧化锆表面反应形成固溶体。固溶体型色料是单相颜料,基体晶格ZrSiO4中固溶一定数量着色离子而呈色。与**者不同,锆铁红色料属于锆基色料中的包裹,是混晶色料,存在两个相,其中发色的化合物或胶态金属相被晶体所包裹。锆铁红色料中的铁离子不会与矿化剂、卤化物等发生反应形成挥发性气体,故难以依靠自身扩散迁移来完成反应,必须通过自身迁移到反应带同锆结合。 [4]
锆铁红颜料的呈色除与选用铁的化合物种类、加入量及矿化剂的种类与加入量有重要的影响外,还与制备工艺如研磨细度、合成温度等密切相关。影响锆铁红颜料呈色的主要因素是着色剂种类与用量,氟化物种类与用量,锆硅摩尔比,颜料煅烧温度与保温时间,氯化物种类与用量,硝酸盐种类与用量影响次之。
影响锆铁红呈色的主要因素是Fe2O3和氟化物的加入量,以及ZrO2:SiO2(摩尔比),次要因素是氯化物和硝酸盐的加入量。着色剂加入量过多呈色反而不佳,氟化物可以适当增加,ZrO2:SiO2(摩尔比)=1.1:1.0利于呈色。
锆铁
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁,含Zr>15%。
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁,含Zr15%~45%,Si30%~65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆
锆在CO和CO2气氛中,分别于800℃和1000℃开始急速反应,不仅形成ZrO2,也形成锆的碳化物。锆在CO和CO2中的耐蚀性限制了它在500℃或在更低温度下气冷反应堆中的应用。
和钛不同,锆在湿氯气中遭到剧烈腐蚀,但是在干氯气中不受腐蚀。在200~400℃范围内,锆急速地和所有卤素反应,形成易挥发的卤化物。
锆能许多熔盐和液态金属的腐蚀,其腐蚀速率和熔体中杂志的气体含量(尤其是氧、氮、氢)有关。锆在600℃铅、800℃锂、100℃锂、100℃汞和600℃钠中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。