Zr702/Zr705 Metallo di zirconio e sue applicazioni in leghe

Lo zirconio e le sue leghe hanno eccezionali proprietà nucleari ed eccellente resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche, attualmente quasi tutte utilizzate nell'industria dell'energia atomica, come materiali della struttura dei reattori nucleari, del rivestimento e delle barre di controllo.

1. Applicazione nei reattori

Il metallo zirconio è adatto per reattori raffreddati ad acqua e i suoi usi sono i seguenti:

(1) Realizzazione di strutture centrali permanenti e fissaggio degli elementi di combustibile. Per realizzare tubi a pressione e realizzare altri accessori.

(2) Come materiale di rivestimento per elementi di combustibile. Il materiale di rivestimento dell'elemento combustibile richiede una piccola sezione trasversale di assorbimento dei neutroni termici, una buona resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche, in cui le leghe di zirconio sono le più soddisfacenti. Inoltre sono buone anche la conduttività termica e la compatibilità con il carburante.

(3) Lo zirconio è un buon additivo per le leghe di uranio. L'idruro di zirconio può essere utilizzato come deceleratore nei reattori.

Bell è un materiale di controllo ideale per i reattori raffreddati ad acqua. Grazie alla sua buona resistenza alla corrosione, la campana può essere utilizzata allo stato nudo senza rivestimento. Le tagliatelle sono altamente resistenti alle radiazioni e hanno una lunga durata. Attualmente, quasi tutti i reattori raffreddati ad acqua per navi utilizzano campane per realizzare barre di controllo.

2. Applicazione nell'industria chimica

Poiché lo zirconio ha un'eccellente resistenza alla corrosione da parte di acidi, alcali e altri mezzi, è stato sempre più ampiamente utilizzato nelle apparecchiature chimiche. Come lo zirconio, può essere utilizzato per produrre torri di reazione, pompe, scambiatori di calore, valvole, agitatori, ugelli, involucri di termocoppie, rivestimenti di condutture e contenitori e così via resistenti alla corrosione.

3. Altre applicazioni

La polvere di zirconio e noodles nell'industria dei tubi elettronici può essere utilizzata come un buon agente di degasaggio, la polvere di lega Zr-16A1 e il nodo a pressione sono un eccellente agente di degasaggio non dissipativo. Fili e fogli di zirconio possono essere utilizzati come supporti per gate, supporti per catodi e materiali per gate. L'uso dell'alto punto di fusione e dell'elevata emissività della campana, campana disponibile (lega W-Hf) per realizzare il filamento incandescente, il catodo del tubo a raggi X, l'elettrodo del tubo a scarica di gas ad alta tensione e i componenti del raddrizzatore.

Nell'industria pirotecnica, lo zirconio e la polvere di piombo vengono utilizzati per realizzare detonatori e inneschi. La polvere di zirconio e il nitrato di zirconio possono essere utilizzati per produrre polvere fotografica per flash.

Il metallo zirconio come elemento di lega ha molti usi preziosi nell'industria della fusione.

Nel processo di produzione dell'acciaio, lo zirconio è un potente elemento disossidante e denitrificante. Lo zirconio affina i grani di austenite nell'acciaio e lo zolfo può essere sintetizzato in solfuro di zirconio, prevenendo così l'infragilimento termico dell'acciaio. Lo zirconio riduce anche gli effetti dell'invecchiamento da deformazione e migliora la tenacità dell'acciaio alle basse temperature. Per le leghe di magnesio, le leghe di alluminio, lo zirconio è un affinatore del grano estremamente efficace.

L'aggiunta di una piccola quantità di piombo migliora la resistenza delle leghe per l'estrazione del nichel (contenenti circa 80% Ni e 20% Cr). Inoltre, quando si riducono gli ossidi di tungsteno, l'aggiunta dello 0,1~3% di piombo può controllare la velocità di crescita del grano.

Gli ossidi di zirconio sono materie prime per smalti resistenti agli acidi e materiali refrattari. Alcuni composti dello zirconio sono usati come coloranti e come catalizzatori per reazioni organiche. Nell'industria del vetro il cromo-zirconio viene utilizzato come additivo per vetri speciali.

Il punto di fusione del carburo delle tagliatelle (HfC) è di 3890C e la composizione 1:4 del carburo di tantalio (TaC) dopo (HfC-4TaC), il punto di fusione di 3940C, è il punto di fusione più alto dei materiali ceramici. Le tagliatelle al carburo sono molto dure e possono essere utilizzate come materiali per affilare e abrasivi.