K čemu se zirkonium používá?
Zirkonium má atomové číslo 40 a symbol prvku Zr. Prvek zirkonium se jeví jako stříbřitý kov s hustotou 6,52 g/cm3. Zr má velmi malý adsorpční průřez neutronů a relativně vysoký bod tání (1855 stupňů nebo 3371 stupňů F), což z něj činí vynikající materiál pro jaderné energetické tyče. V 90. letech 20. století bylo asi 90 % ročně vyrobeného zirkonia spotřebováno jaderným průmyslem. Jak se však se Zr a jeho sloučeninami seznamovalo stále více lidí, bylo nalezeno více aplikací.
Oxid zirkoničitý neboli oxid zirkoničitý je velmi důležitou sloučeninou zirkonia. ZrO2 lze použít jako surovinu pro technickou keramiku s vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení. Oxid zirkoničitý může být také ve formě průhledných krystalů, které jsou velmi tvrdé, stejně jako diamanty. Proto se prvek zirkonium objevuje i ve špercích, jako jsou zirkonové prsteny, zirkonové korunky atd.
Kovové zirkonium a slitiny zirkonia mají výhody ve speciálních chemických prostředích – zejména v kyselině octové a kyselině chlorovodíkové. Odolnost zirkonia proti korozi pochází z pevně přilnavého oxidu, který se tvoří téměř okamžitě. Proto se zirkonium používá k výrobě sestav elektrod, přírubových šroubů, trubek a tyčí pro speciální účely. Zirkonové produkty jsou také široce používány v lékařských zařízeních, jako jsou zirkonové implantáty.
Bylo také zjištěno, že materiály na bázi zirkonia mají některé speciální vlastnosti. Zirkonium se používá k výrobě vysokoteplotních supravodivých materiálů a jako suroviny se často používají krystaly zirkonia. Slitiny zirkonia jsou také považovány za slibné materiály pro komerční amorfní kovy (také známé jako kovová skla). Ve srovnání s běžnými kovovými materiály nemají amorfní kovy žádné hranice zrn, a proto mají lepší odolnost proti opotřebení a tvrdost. Navíc amorfní kovy nemají korozi na hranicích zrn a lze je tvářet za tepla. Aby se vytvořil amorfní stav, je třeba roztavenou slitinu rychle ochladit. Obvykle musí rychlost ochlazování dosáhnout milionů K/s a nedávno vyvinuté slitiny na bázi Zr ji mohou dosáhnout přibližně 1 K/s.
Vzhledem ke globální poptávce po jaderných elektrárnách se očekává, že poptávka po zirkonu v příštích několika letech poroste. Avšak jen několik velkých společností má technologii potřebnou k výrobě materiálů zirkonia v jaderné kvalitě a obrovské investice brání vstupu nových hráčů. Ačkoli jaderný průmysl stále spotřebovává velké množství zirkonia každý rok, aplikace zirkonia v jiných oblastech, jako je keramika, se v posledních desetiletích rychle rozvíjí.
