高溫結構材料碳化鋯化學式ZrC,是一種重要的高強度、耐腐蝕和化學穩(wěn)定性好的高溫結構材料,外觀為灰黑色有金屬光澤的立方系晶體，其熔點高達3540℃，沸點5100℃，相對密度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，紅熱時在氧中燃燒，細粉末易引起火花，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,然后經成型、燒結而制成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,可用作保護鍍層。從1970年代起,美國、德國和日本等各國科學家就先后開展了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的相轉變,機械性能會很快下降;為了進一步發(fā)展和開發(fā)利用高溫氣冷反應堆,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物釋放的能力強,在1600℃時137Cs在ZrC鍍層中擴散系數比在SiC鍍層中的擴散系數低2個數量級。這種用ZrC鍍層制備出來的包覆燃料顆粒性能優(yōu)良,可在更高溫度條件下應用。