Vad används zirkonium till?
Zirkonium har ett atomnummer på 40 och en grundämnessymbol för Zr. Grundämnet zirkonium framstår som en silverfärgad metall med en densitet på 6,52 g/cm3. Zr har ett mycket litet neutronadsorptionstvärsnitt och en relativt hög smältpunkt (1855 grader eller 3371 grader F), vilket gör det till ett utmärkt material för kärnkraftsstavar. På 1990-talet förbrukades cirka 90 % av det zirkonium som producerades varje år av kärnkraftsindustrin. Men när fler människor blev bekanta med Zr och dess föreningar, hittades fler tillämpningar.
Zirkoniumdioxid, eller zirkoniumoxid, är en mycket viktig zirkoniumförening. ZrO2 kan användas som råvara för teknisk keramik med hög hårdhet och slitstyrka. Zirkoniumoxid kan också vara i form av transparenta kristaller, som är mycket hårda, precis som diamanter. Därför förekommer grundämnet zirkonium även i smycken, såsom zirkoniumringar, zirkoniumkronor etc.
Zirkoniummetall och zirkoniumlegeringar har fördelar i speciella kemiska miljöer - främst ättiksyra och saltsyra. Zirkoniums korrosionsbeständighet kommer från en tätt vidhäftande oxid som bildas nästan omedelbart. Därför har zirkonium använts för att tillverka elektrodenheter, flänsbultar, rör och stänger för speciella ändamål. Zirkoniumprodukter används också i stor utsträckning i medicinsk utrustning, såsom zirkoniumimplantat.
Zirkoniumbaserade material har också visat sig ha vissa speciella egenskaper. Zirkonium har använts för att tillverka högtemperatursupraledande material, och zirkoniumkristallstavar används ofta som råmaterial. Zirkoniumlegeringar anses också vara lovande material för kommersiella amorfa metaller (även känd som metallglas). Jämfört med vanliga metallmaterial har amorfa metaller inga korngränser och har därför bättre slitstyrka och hårdhet. Dessutom har amorfa metaller ingen korngränskorrosion och kan varmformas. För att bilda ett amorft tillstånd måste den smälta legeringen kylas snabbt. Vanligtvis behöver kylhastigheten nå miljontals K/s, och de nyligen utvecklade Zr-baserade legeringarna kan få den att nå cirka 1K/s.
På grund av den globala efterfrågan på kärnkraftverk förväntas efterfrågan på zirkonium öka under de närmaste åren. Det är dock bara ett fåtal stora företag som har den teknik som krävs för att tillverka zirkoniummaterial av kärnkraft och enorma investeringar har hindrat nya aktörers inträde. Även om kärnkraftsindustrin fortfarande förbrukar en stor mängd zirkonium varje år, har tillämpningen av zirkonium inom andra områden som keramik utvecklats snabbt under de senaste decennierna.
