Zr702/Zr705 cirkonijeva kovina in uporaba njenih zlitin

Cirkonij in njegove zlitine imajo izjemne jedrske lastnosti ter odlično odpornost proti koroziji in mehanske lastnosti, ki se trenutno skoraj vse uporabljajo v industriji atomske energije kot struktura jedrskih reaktorjev, materialov za obloge in krmilne palice.

1. Uporaba v reaktorjih

Kovinski cirkonij je primeren za vodno hlajene reaktorje, njegova uporaba pa je naslednja:

(1) Izdelava trajnih struktur jedra in pritrditev gorivnih elementov. Za izdelavo tlačnih cevi in ​​drugih pripomočkov.

(2) Kot material za oblogo gorivnih elementov. Material za oblogo gorivnih elementov zahteva majhen presek absorpcije toplotnih nevtronov, dobro odpornost proti koroziji in mehanske lastnosti, pri čemer so cirkonijeve zlitine najbolj zadovoljive. Poleg tega sta dobra tudi toplotna prevodnost in združljivost z gorivom.

(3) Cirkonij je dober dodatek za uranove zlitine. Cirkonijev hidrid se lahko uporablja kot zaviralec v reaktorjih.

Bell je idealen kontrolni material za vodno hlajene reaktorje. Zaradi dobre odpornosti proti koroziji se zvonec lahko uporablja v golem stanju brez obloge. Rezanci so zelo odporni na sevanje in imajo dolgo življenjsko dobo. Trenutno skoraj vsi vodno hlajeni reaktorji za ladje uporabljajo zvon za izdelavo krmilnih palic.

2. Uporaba v kemični industriji

Ker ima cirkonij odlično odpornost proti koroziji s kislinami, alkalijami in drugimi mediji, se vse pogosteje uporablja v kemični opremi. Kot je cirkonij, se lahko uporablja za izdelavo proti koroziji odpornih reakcijskih stolpov, črpalk, toplotnih izmenjevalcev, ventilov, mešal, šob, ohišij termoelementov, vodov in oblog posod itd.

3. Druge aplikacije

Cirkonij, rezanci v prahu v industriji elektronskih cevi se lahko uporabljajo kot dobro razplinjevalno sredstvo, Zr-16A1 zlitina v prahu in tlačni vozel sta odlično nedisipativno razplinjevalno sredstvo. Žice in plošče iz cirkonija se lahko uporabljajo kot držala vrat, držala katod in materiali vrat. Uporaba zvonca z visokim tališčem in visoko emisijsko sposobnostjo, razpoložljivega zvonca (zlitine W-Hf) za izdelavo žarilne nitke, katode rentgenske cevi, elektrode visokonapetostne plinsko razelektritvene cevi in ​​komponent usmernika.

V pirotehnični industriji se cirkonijev in svinčev prah uporabljata za izdelavo detonatorjev in vžigov. Cirkonijev prah in cirkonijev nitrat se lahko uporabita za izdelavo fotografskega prahu za bliskavico.

Kovinski cirkonij kot legirni element ima veliko dragocenih uporab v talilni industriji.

V procesu izdelave jekla je cirkonij močan deoksidacijski in denitrifikacijski element. Cirkonij prečisti avstenitna zrna v jeklu, žveplo pa je mogoče sintetizirati v cirkonijev sulfid in tako preprečiti toplotno krhkost jekla. Cirkonij tudi zmanjša učinke deformacijskega staranja in izboljša nizkotemperaturno žilavost jekla. Za magnezijeve zlitine, aluminijeve zlitine je cirkonij izjemno učinkovit čistilec zrn.

Dodatek majhne količine svinca izboljša odpornost zlitin za pridobivanje niklja (vsebujejo približno 80% Ni in 20% Cr). Poleg tega lahko pri zmanjševanju volframovih oksidov dodajanje 0,1 ~ 3 % svinca nadzira hitrost rasti zrn.

Cirkonijevi oksidi so surovine za kislinsko odporne emajle in ognjevarne materiale. Nekatere spojine cirkonija se uporabljajo kot barvila in kot katalizatorji za organske reakcije. V steklarski industriji se cirkonijev krom uporablja kot dodatek za posebna stekla.

Tališče karbida rezancev (HfC) 3890C in sestava tantalovega karbida (TaC) 1:4 po (HfC-4TaC), tališče 3940C, je najvišje tališče keramičnih materialov. Rezanci iz karbidne trdine so zelo trdi in se lahko uporabljajo kot brusilni in abrazivni materiali.