지르코늄 합금은 지르코늄을 매트릭스로 하여 다른 원소를 첨가하여 구성된 비철 합금입니다. 주요 합금 원소는 주석, 니오븀, 철 등입니다. 지르코늄 합금은 내식성이 좋고, 기계적 성질이 적당하며, 원자 열 중성자 흡수 단면적이 낮고, 핵연료와의 적합성이 좋으며, 주로 300~400도의 고온 고압 수증기에서 수냉식 원자로의 핵심 구조 재료로 사용됩니다. 또한 지르코늄은 다양한 산, 알칼리 및 염에 대한 내식성이 뛰어나고 산소, 질소 및 기타 가스에 대한 친화력이 강하므로 지르코늄 합금은 내식성 부품 및 제약 기계 부품 제조에도 사용되며 전기 진공 및 전구 산업에서 비증발산 탈기제로 널리 사용됩니다.
산업적 규모로 생산되는 지르코늄 합금에는 지르코늄-주석과 지르코늄-니오븀의 두 가지 유형이 있습니다. 전자의 합금 등급은 Zr-2와 Zr-4이고 후자의 전형적인 대표는 Zr-2.5Nb입니다. 지르코늄-주석 합금에서 합금 원소인 주석, 철, 크롬 및 니켈은 내식성 필름의 강도, 내식성 및 열전도도를 개선하고 표면 상태의 부식에 대한 민감성을 줄일 수 있습니다. 일반적으로 Zr-2 합금은 비등수형 원자로에서 사용되고 Zr-4 합금은 가압수형 원자로에서 사용됩니다. 지르코늄-니오븀 합금에서 합금의 내식성은 서비스 온도에서 지르코늄의 결정 구조의 용액 한계에 도달할 때까지 니오븀의 양을 첨가할 때 가장 좋습니다. 지르코늄 합금은 균일한 이종 결정 변태를 가지고 있으며, 결정 구조는 고온에서는 체심입방체이고 저온에서는 밀집육방체이다. 지르코늄 합금은 가소성이 좋으며 플라스틱 가공을 통해 파이프, 판, 막대 및 와이어로 만들 수 있으며 용접성도 좋으므로 용접 가공에 사용할 수 있습니다.
지르코늄은 열 중성자 포획 단면적이 작고 핵 특성이 뛰어나 원자력 산업 발전에 없어서는 안 될 소재이며 원자로 코어의 구조 재료로 사용할 수 있습니다. 지르코늄 분말은 공기 중에서 가연성이 있으며 기폭 장치 및 무연 화약으로 사용할 수 있습니다. 지르코늄은 고품질 강철의 탈산 및 탈황 첨가제로 사용할 수 있으며 장갑강, 대포강, 스테인리스강 및 내열강의 구성 요소이기도 합니다. 지르코늄은 마그네슘 합금의 중요한 합금 원소로 마그네슘 합금의 인장 강도와 가공 특성을 향상시킬 수 있습니다. 지르코늄은 또한 입자를 정제할 수 있는 알루미늄-마그네슘 합금의 변성제입니다. 지르코니아와 지르콘은 내화물에서 가장 귀중한 화합물입니다. 지르코니아는 새로운 세라믹의 주요 재료이며 고온 산화에 저항하는 가열 재료로 사용할 수 없습니다. 지르코니아는 내산성 에나멜 및 유리의 첨가제로 사용할 수 있으며, 유리의 탄성, 화학적 안정성 및 내열성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 지르콘은 강한 빛 반사 성능과 좋은 열 안정성을 가지고 있으며, 세라믹 및 유리에서 자외선 차단제로 사용할 수 있습니다. 지르코늄은 가열하면 많은 양의 산소, 수소, 암모니아 및 기타 가스를 흡수할 수 있으며, 전자관의 탈기제로 지르코늄 분말, 게이트 지지체, 양극 지지체 등으로 지르코늄 와이어 지르코늄 시트와 같은 이상적인 게터제입니다.