Zr702/Zr705 Zirkonový kov a aplikace jeho slitin

Zirkonium a jeho slitiny mají vynikající jaderné vlastnosti a vynikající odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti, v současné době se téměř všechny používají v průmyslu atomové energie, jako konstrukce jaderných reaktorů, materiály plášťů a regulačních tyčí.

1. Aplikace v reaktorech

Kovové zirkonium je vhodné pro vodou chlazené reaktory a jeho použití je následující:

(1) Výroba trvalých konstrukcí aktivní zóny a upevnění palivových článků. Na výrobu tlakových trubek a na výrobu dalšího příslušenství.

(2) Jako obkladový materiál pro palivové články. Plášťový materiál palivových prvků vyžaduje malý průřez absorpce tepelných neutronů, dobrou odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti, ve kterých jsou slitiny zirkonia nejuspokojivější. Kromě toho je také dobrá tepelná vodivost a kompatibilita s palivem.

(3) Zirkonium je dobrou přísadou do slitin uranu. Hydrid zirkonia lze použít jako zpomalovač v reaktorech.

Bell je ideálním kontrolním materiálem pro vodou chlazené reaktory. Díky dobré odolnosti proti korozi lze zvon používat v holém stavu bez opláštění. Nudle jsou vysoce odolné vůči ozáření a mají dlouhou životnost. V současnosti téměř všechny vodou chlazené reaktory pro lodě používají k výrobě ovládacích tyčí zvon.

2. Aplikace v chemickém průmyslu

Vzhledem k tomu, že zirkonium má vynikající odolnost vůči korozi působením kyselin, zásad a dalších médií, je stále více používáno v chemických zařízeních. Například zirkonium lze použít k výrobě korozně odolných reakčních věží, čerpadel, výměníků tepla, ventilů, míchadel, trysek, pouzdra termočlánku, potrubí a obložení nádob a tak dále.

3. Další aplikace

Zirkonový prášek z nudlí v průmyslu elektronických trubek lze použít jako dobré odplyňovací činidlo, prášek ze slitiny Zr{0}}A1 a tlakový uzel jsou vynikajícím nedisipativním odplyňovacím činidlem. Zirkoniové dráty a plechy lze použít jako držáky hradel, držáky katod a materiály hradel. Použití zvonu s vysokým bodem tání a vysokou emisivitou, dostupného zvonu (slitina W-Hf) k výrobě žhavícího vlákna, katody rentgenky, elektrody vysokonapěťové plynové výbojky a součástí usměrňovače.

V pyrotechnickém průmyslu se zirkonový a olověný prášek používá k výrobě rozbušek a roznětek. Zirkonový prášek a dusičnan zirkoničitý lze použít k výrobě fotografického bleskového prášku.

Kovový zirkonium jako legující prvek má mnoho cenných využití v tavicím průmyslu.

V procesu výroby oceli je zirkonium silným deoxidačním a denitrifikačním prvkem. Zirkonium zušlechťuje austenitová zrna v oceli a síra může být syntetizována na sulfid zirkoničitý, čímž se zabrání tepelnému křehnutí oceli. Zirkonium také snižuje účinky deformačního stárnutí a zlepšuje houževnatost oceli při nízkých teplotách. Pro slitiny hořčíku, slitiny hliníku je zirkonium mimořádně účinným zjemňovačem zrna.

Přídavek malého množství olova zlepšuje odolnost slitin pro těžbu niklu (obsahujících asi 80% Ni a 20% Cr). Navíc při snižování oxidů wolframu může přidání 0,1~3% olova řídit rychlost růstu zrna.

Oxidy zirkonu jsou suroviny pro kyselinovzdorné smalty a žáruvzdorné materiály. Některé sloučeniny zirkonia se používají jako barviva a jako katalyzátory organických reakcí. Ve sklářském průmyslu se zirkoniumchrom používá jako přísada do speciálních skel.

Teplota tání karbidu nudlí (HfC) 3890C a složení karbidu tantalu (TaC) 1:4 po (HfC-4TaC), bod tání 3940C, je nejvyšší bod tání keramických materiálů. Karbidové nudle jsou velmi tvrdé a lze je použít jako ostřící a brusné materiály.