金属結晶
Zr（Zirconium)
ジルコニウム
Zr（Zirconium)
ジルコニウム
ジルコ二ウム(Zirconium):
ジルコ二ウムは原子番号40の元素。元素記号はZr。チタン族元素の一つ、遷移金属でもある。常温で安定な結晶構造は
α型（六方最密充填構造：HCP）。862℃以上でβ型（六方晶）へ転移する。比重は6.5、融点は1852℃。銀白色の金属で、
常温で酸、アルカリに対して安定に存在する。耐食性があり、空気中では酸化被膜ができ内部が侵されにくくなる。
高温では、酸素、窒素、水素、ハロゲン元素などと反応して、多様な化合物を形成する。
ジルコニウムは金属の中で熱中性子の吸収断面積が最小のため、ジルカロイと呼ばれるジルコニウム合金が原子炉の燃料棒の
被覆材料や沸騰水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボックスの材料として利用される。燃料被覆管を形成する際には、
原子炉に入れたときにα相（稠密六方格子）の底面に水素化物が析出しやすく、それが原因で被覆管が破損する可能性があるため、
ロールダイスにより管を回転往復させながら圧延するピルガー式圧延法を用いる。沸騰水型軽水炉ではα領域内の高温（580℃）で
最終焼鈍した再結晶材を使用し、加圧水型軽水炉では再結晶が生じていない450℃程度で焼鈍を行った歪み取り焼鈍材を使用する。
酸化ジルコニウムは、白色顔料などに使われている他、圧電素子、コンデンサー、ガラス、差し歯や歯のブリッジなどに使われている。
◇化合物：
ジルコン（ZrSiO4）、酸化ジルコニウム（ZrO2→白色顔料、皮膚炎の治療薬の原料、人造宝石キュービック・ジルコニアの原料）
タングステン酸ジルコニウム（ZrW2O8→負の熱膨張率を示す物質）
| パラメータ |
仕様値
|
|
結晶構造
|
単結晶、六方晶 |
|
製造方法
|
フローテングゾーン法 |
|
標準サイズ
|
直径:3-4mm、厚さ:1mm
|
|
方位
|
(0001)
|
|
方位精度
|
<2°、<1°、<0.5°又は<0.1°
|
|
研磨
|
as cut, one or two side polished
|
|
面粗さ
|
<0.03μm
|
|
精度
|
99.99%
|
| パラメータ | 仕様値 |
|
名称、記号、番号
|
ジルコ二ウム、Zr、40 |
|
分類
|
遷移金属 |
|
族、周期、ブロック
|
4(IVA)、 5、d |
|
色
|
銀白色 |
|
密度、硬度
|
6511 kg/m-3、5.0 |
|
原子量
|
91.224u |
|
原子半径(計測値)
|
155(206) pm |
| 物理特性 | 仕様値 |
|
融点
|
2128K(3371°F)
|
|
沸点
|
4682 K( 7968°F)
|
|
モル体積
|
14.02x10-3m3mol-1
|
|
気化熱
|
58.2 (kJ.mol-1)
|
|
融解熱
|
16.9( kJ.mol-1)
|
|
蒸気圧
|
0.00168Pa(2125K)
|
|
その他
|
-
|
|
クラーク数
|
0.02%
|
|
電気陰性度
|
1.33(ポーリング)
|
|
比熱容量
|
276 (J･kg-1･K-1)
|
|
導伝率
|
2.36x106(1/mΩ)
|
|
熱伝導率
|
22.7(W/mK)
|
