鋯與鉿是化學(xué)性質(zhì)相似、又共生在一起的兩個(gè)金屬。睿鈦金屬主要有鋯棒、鋯板、鋯箔、鋯絲、鋯管、鋯環(huán)、鋯靶材、鋯坩堝、鋯法蘭、鋯緊固件、鋯加工件等。

鋯、鉿及其合金具有突出的核性能和優(yōu)良的耐腐蝕性能及機(jī)械性能,目前差不多都用在原子能工業(yè)方面,作為核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)、包復(fù)和控制棒材料。其它方面因受產(chǎn)量和價(jià)格的限制，應(yīng)用量較少。

1.在反應(yīng)堆中的應(yīng)用

鋯和鋯合金適用于水冷反應(yīng)堆,其用途有以下幾種:

(1)制作永久性堆芯結(jié)構(gòu)，固定燃料元件。制作壓力管以及制作其它附件。

(2)作為燃料元件的包復(fù)材料。燃料元件包復(fù)材料要求熱中子吸收截面小,耐蝕性及機(jī)械性能好,在這幾方面鋯合金是最令人滿意的。另外,導(dǎo)熱性能、與燃料的相容性也好。

(3)鋯是鈾合金的良好添加劑。鋯的氫化物可作反應(yīng)堆中的減速劑。

鉿是一種理想的水冷反應(yīng)堆用控制材料。因?yàn)殂x的耐蝕性好,所以鉿可以裸態(tài)使用而無(wú)需包復(fù)。鉿抗輻照能力強(qiáng),使用壽命長(zhǎng)。目前,幾乎所有船用水冷反應(yīng)堆均用鉿制作控制棒。

2.在化工方面的應(yīng)用

由于鋯具有優(yōu)良的耐酸、堿和其它介質(zhì)腐蝕的特點(diǎn),因此,在化工設(shè)備中得到了日益廣泛的應(yīng)用。如鋯可以用來(lái)制造耐蝕的反應(yīng)塔、泵、熱交換器、閥門、攪拌器、噴嘴、熱電偶套管、導(dǎo)管和容器襯里等等。

3. 其它方面的應(yīng)用

鋯、鉿的粉在電子管工業(yè)中可作為良好的消氣劑。Zr-16A1合金的粉末和壓結(jié)帶就是一種優(yōu)良的非蒸散型消氣劑。鋯絲、片可作為柵極支架、陰極支架和柵極材料。利用鉿的高熔點(diǎn)和高發(fā)射能力,可用鉿(W-Hf合金)制作白熾燈絲, X射線管的陰極、高壓氣體放電管的電極以及整流器元件。

光粉。爛火工業(yè)中,應(yīng)用鋯、鉿的粉末制作雷管及引火物。鋯粉和硝酸鋯可制作照相用的閃光粉。

鋯、鉿作為合金元素在冶煉工業(yè)方面有很多可貴的用途。

在煉鋼過(guò)程中,鋯是強(qiáng)有力的脫氧和脫氮元素。鋯能細(xì)化鋼中奧氏體晶粒,和硫能化合成硫化鋯,從而能防止鋼的熱脆性。鋯還可降低鋼的應(yīng)變時(shí)效的影響和提高鋼的低溫韌性。對(duì)于鎂合金、鋁合金來(lái)說(shuō),鋯是極有效的晶粒細(xì)化劑。

添加少量的鉿可改善鎳鉻合金(約含80%Ni及20%Cr)的電阻。另外,在還原鎢的氧化物時(shí)，加入0.1～3%的鉿，可控制晶粒長(zhǎng)大的速度。

鋯的氧化物是耐酸搪瓷和耐火材料的原料。鋯的一些化合物可作染料及作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑。在玻璃工業(yè)中，用鋯鉿作為特殊玻璃的添加劑。

鉿的碳化物(HfC)熔點(diǎn)為3890°C,與碳化鉭(TaC) 1: 4組成后(HfC-4TaC) ,熔點(diǎn)3940℃，是熔點(diǎn)最高的陶瓷材料。碳化鉿硬度很高，可作為刃具和磨具材料。