與傳統的鐵、銅、鎳等金屬元素相比， 鋯具有較低的密度和較小的熱膨脹係數。此外，鋯還具有較低的熱中子吸收截面積和良好的耐腐蝕性能，這使得鋯及其合金在核工業以及航空航天等特殊領域具有極廣泛的應用前景。目前，鋯及其合金已經較成熟地應用於核反應堆中的包殼材料。與不鏽鋼相比，鋯及其合金能夠有效地將中子反射回反應堆內部，極大地節省了鈾燃料；而鋯合金在 300 ～ 400 ℃ 的高溫高壓水蒸汽中具有的良好耐腐蝕性能，也使得反應堆具有了較長的使用壽命。因此，金屬元素鋯被譽為原子時代的第一金屬。隨著我國航空航天、航海及化工事業的不斷髮展，合金鋼等傳統材料已經越來越不能適應空間、海洋等特殊環境。
鋯及其合金的發展現狀
1核用鋯合金
鋯合金以其極低的熱中子吸收截面積和良好的抗高溫高壓腐蝕性能而在核工業中獲得了廣泛的應用，以其為材料生產的零部件包括燃料包殼管、控制棒導向管、壓力管、元件盒以及一些結構材料等。法國、美國、德國及俄羅斯等國家先後研究出了一系列的核用鋯合金。這些新開發的鋯合金具有更低的輻照蠕變性能和較好的抗碘應力腐蝕能力，此外，還能夠滿足燃料組件較高燃耗的要求，使組件的使用壽命提升至 30 年。
2 耐腐蝕鋯合金
鋯具有優異的耐腐蝕性能， 能夠抵抗大多數有機酸、無機酸、強鹼和一些熔融鹽的腐蝕侵害，因此，腐蝕環境中的一些關鍵部件可使用鋯材來提升使用壽命。提升合金件耐腐蝕性能的另一種方法為表面預處理。工業中利用鋯本身具有的高吸氧這一特性，將鋯置於高溫空氣中，使得鋯表面獲取一層緻密的氧化膜， 從而提升鋯及其合金的耐腐蝕和耐沖刷性能。實驗證明，經過表面氧化處理之後的鋯在硫酸介質中的年腐蝕速率僅為純鋯的 5%，而耐沖刷性能卻提高了2 倍。
3 高強韌鋯合金
在空間探測、深海探測以及高速鐵路等領域中， 往往存在一些特殊的使用環境， 例如－200 ～ 200 ℃ 的交變溫度環境、持續的空間輻照和結構件之間的相對運動等等。在這些特殊環境下，長期服役的結構件往往面臨著疲勞損傷、尺寸不穩定、原子氧侵蝕和摩擦磨損等問題。而鋯及其合金與傳統的合金鋼等材料相比有幾個重要的潛質: 1) 熱膨脹係數小， 尺寸結 構穩定，具有製備精密結構部件的潛質；2) 具有抗空間輻照損傷的潛質；3) 具有抗原子氧侵蝕的潛質。因此，鋯及其合金有望適應特殊領域中的非常規壞境條件， 具有作為特殊環境下結構件使用的潛力。
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