碳化锆 (ZrC) 的化学式为 ZrC,是一种重要的高强度、耐腐蚀和化学稳定性好的高温结构材料。其外观为灰黑色有金属光泽的立方系晶体,熔点高达 3540℃,沸点为 5100℃,相对密度为 6.73 克/厘米³。碳化锆不溶于冷水和盐酸,可溶于含有硝酸或双氧水的氢氟酸及热浓硫酸,高温下与氯气反应生成四氯化锆,在 700℃时在空气中燃烧生成氧化锆,并且不会与水发生反应。
生产方法碳化锆主要通过以下两种方法制备:
从 1970 年代起,美国、德国和日本等各国科学家相继开展了 ZrC 镀层的制备与辐照性能研究。ZrC 镀层因其低中子吸收截面及高阻挡放射性裂变产物释放的能力,在高温气冷堆包覆燃料颗粒的应用中展现出良好前景。相较于 SiC,ZrC 镀层在 1600℃时对 Cs-137 的扩散系数降低了两个数量级,因此能够有效提高包覆燃料颗粒的性能及应用温度。
ZrC 材料碳化锆是一种硬度大的高熔点材料和极好的高温耐火材料。主要用途包括:
图1:碳化锆粉末
该信息由 Chemicalbook 的侍艳编辑整理(2016年1月13日)。