碳化鋯化學(xué)式ZrC,是一種重要的高強(qiáng)度、耐腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定性好的高溫結(jié)構(gòu)材料, 外觀(guān)為灰黑色有金屬光澤的立方系晶體，其熔點(diǎn)高達(dá)3540℃，沸點(diǎn)5100℃，相對(duì)密度6.73。不溶于冷水、鹽酸，可溶于氧化性酸、王水和氫氟酸，易溶于熔融苛性堿。雖至紅熱及遇水也不分解，紅熱時(shí)在氧中燃燒，細(xì)粉末易引起火花，也易和氯、溴、碘和氮作用，生成鹵化物或氮化物。采用碳還原二氧化鋯得到ZrC粉,然后經(jīng)成型、燒結(jié)而制成ZrC陶瓷,可用作電極、耐火坩堝和陰極電子發(fā)射材料。采用海綿鋯碘化法、海綿鋯氯化法、海綿鋯溴化法和四氯化鋯粉末法可以制備出ZrC鍍層。選取不同的工藝條件可得到不同性能的ZrC鍍層,低密度的疏松ZrC鍍層抗熱應(yīng)力和絕熱性能良好,可用作絕熱材料；高密度的致密ZrC鍍層抗?jié)B透性能良好,可用作保護(hù)鍍層。
從1970年代起,美國(guó)、德國(guó)和日本等各國(guó)科學(xué)家就先后開(kāi)展了ZrC 鍍層的制備和輻照性能的研究工作。ZrC鍍層正在被深入地研究,并在航空、航天和原子能工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在原子能工業(yè)中,高溫氣冷堆包覆燃料顆粒通常采用SiC鍍層,但是SiC鍍層在1700℃以上發(fā)生熱分解和從β-SiC變?yōu)棣?SiC的相轉(zhuǎn)變,機(jī)械性能會(huì)很快下降;為了進(jìn)一步發(fā)展和開(kāi)發(fā)利用高溫氣冷反應(yīng)堆,采用ZrC鍍層替代傳統(tǒng)的SiC鍍層制備新型的包覆燃料顆粒。而ZrC鍍層的中子吸收截面低和阻擋放射性裂變產(chǎn)物釋放的能力強(qiáng),在1600℃時(shí)137 Cs在ZrC鍍層中擴(kuò)散系數(shù)比在SiC鍍層中的擴(kuò)散系數(shù)低2個(gè)數(shù)量級(jí)。這種用ZrC鍍層制備出來(lái)的包覆燃料顆粒性能優(yōu)良,可在更高溫度條件下應(yīng)用。

圖1為碳化鋯粉末
本信息是由Chemicalbook的侍艷編輯整理。（2016-01-13）暗灰色有金屬光澤的立方晶體。性脆。熔點(diǎn)3540℃。沸點(diǎn)5100℃。表觀(guān)密度6.70 g/cm³。莫氏硬度8～9。不溶于冷水和鹽酸。可溶于含有硝酸或雙氧水的氫氟酸和熱濃硫酸。高溫下與氯氣反應(yīng)生成四氯化鋯。700℃時(shí)，在空氣中燃燒生成氧化鋯。不與水反應(yīng)。碳化鋯是一種硬度大的高熔點(diǎn)材料和極好的高溫耐火材料。用做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中固體推進(jìn)劑的一種原料。用于生產(chǎn)合金鋼。也是生產(chǎn)金屬鋯和四氯化鋯原料，以及有前途的精細(xì)陶瓷材料。曾用作白熱燈絲。現(xiàn)主要用作磨料。還可用作硬質(zhì)合金的原料。碳還原法在電弧爐中用碳還原鋯英石，制得碳化鋯；在感應(yīng)加熱真空爐中用碳還原氧化鋯也可制得碳化鋯。
氣相沉積法四氯化鋯與碳?xì)浠衔镌跉錃夥罩?，?00～1400℃反應(yīng)，化學(xué)氣相沉積而制得碳化鋯。