Za šta se koristi cirkonijum?
Cirkonij ima atomski broj 40 i simbol elementa Zr. Element cirkonijum se pojavljuje kao srebrnasti metal sa gustinom od 6,52 g/cm3. Zr ima vrlo mali presjek adsorpcije neutrona i relativno visoku tačku topljenja (1855 stupnjeva ili 3371 stupnjeva F), što ga čini odličnim materijalom za nuklearne štapove. Tokom 1990-ih, oko 90% cirkonija proizvedenog svake godine trošilo se u nuklearnoj industriji. Međutim, kako je sve više ljudi upoznavalo Zr i njegove spojeve, pronašlo se više primjena.
Cirkonijum dioksid ili cirkonijum oksid je veoma važno jedinjenje cirkonija. ZrO2 se može koristiti kao sirovina za tehničku keramiku visoke tvrdoće i otpornosti na habanje. Cirkonijum oksid može biti i u obliku prozirnih kristala, koji su veoma tvrdi, baš kao i dijamanti. Stoga se element cirkonijum pojavljuje i u nakitu, kao što su cirkonijumsko prstenje, cirkonijumske krunice itd.
Metalni cirkonijum i legure cirkonijuma imaju prednosti u specijalnim hemijskim okruženjima - uglavnom u sirćetnoj i hlorovodoničkoj kiselini. Otpornost cirkonija na koroziju dolazi od čvrsto prianjajućeg oksida koji se formira gotovo trenutno. Stoga se cirkonij koristi za izradu sklopova elektroda, prirubničkih vijaka, cijevi i šipki za posebne namjene. Proizvodi od cirkonija se također široko koriste u medicinskim uređajima, kao što su cirkonijski implantati.
Također je utvrđeno da materijali na bazi cirkonija imaju neka posebna svojstva. Cirkonijum se koristio za pravljenje visokotemperaturnih supravodljivih materijala, a kristalne šipke cirkonijuma se često koriste kao sirovine. Legure cirkonijuma se takođe smatraju obećavajućim materijalima za komercijalne amorfne metale (takođe poznate kao metalna stakla). U poređenju sa običnim metalnim materijalima, amorfni metali nemaju granice zrna i stoga imaju bolju otpornost na habanje i tvrdoću. Osim toga, amorfni metali nemaju koroziju na granici zrna i mogu se toplo formirati. Da bi se formiralo amorfno stanje, rastopljena legura se mora brzo ohladiti. Obično, brzina hlađenja treba da dostigne milione K/s, a nedavno razvijene legure bazirane na Zr-u mogu je postići oko 1K/s.
Zbog globalne potražnje za nuklearnim elektranama, očekuje se da će potražnja za cirkonijumom porasti u narednih nekoliko godina. Međutim, samo nekoliko velikih kompanija ima tehnologiju potrebnu za proizvodnju cirkonijumskih materijala nuklearnog kvaliteta, a ogromna ulaganja su spriječila ulazak novih igrača. Iako nuklearna industrija i dalje troši veliku količinu cirkonija svake godine, primjena cirkonija u drugim poljima kao što je keramika brzo se razvila posljednjih desetljeća.
