Zirkoniumlegeringen 101

Zirkonium is een zilverwit overgangsmetaal met een zeer lage thermische neutronenabsorptiedoorsnede, hoge hardheid, goede vervormbaarheid en corrosieweerstand. Zirkoniumlegering is een vaste oplossing van zirkonium of andere metalen. Het belangrijkste gebruik van zirkoniumlegeringen ligt op het gebied van nucleaire technologie, zoals splijtstofstaven in kernreactoren. Wat moeten we, naast de bovenstaande basis, nog meer weten over zirkoniumlegeringen? In dit artikel gaan we dieper in op zirkonium  legeringen .

Zirkoniumlegeringen

1. Ontwikkeling van zirkoniumlegering

Om de toepassing van zirkonium in watergekoelde reactoren te onderzoeken, begonnen de Verenigde Staten eind jaren veertig legeringen op basis van zirkonium te bestuderen.

Tegen het midden van de jaren vijftig ontwikkelden de Verenigde Staten de Zrca-loy-2-legering met uitstekende uitgebreide eigenschappen en gebruikten deze als bekledingsmateriaal voor nucleaire brandstof voor 's werelds eerste nucleaire onderzeeër. Later hebben de Verenigde Staten met succes Zr-4-, Zr-1Nb- en Zr-2.5Nb-legeringen ontwikkeld.

Sponszirkonium

Van sponszirkonium tot zirkoniumlegering, landen die industriële productie hebben bereikt, zijn de Verenigde Staten, Rusland, Frankrijk, Duitsland, Canada en China.

2. Soorten zirkoniumlegeringen

Er zijn twee series legeringen op basis van zirkonium die op industriële schaal worden geproduceerd:de serie zirkonium-tin en de serie zirkonium-niobium. De vertegenwoordiger van de eerste is een Zr-2-legering en de laatste is een Zr-2,5Nb-legering.

In de legering van de zirkonium-tin-serie kan de toevoeging van tin, ijzer, chroom en nikkel de sterkte en corrosieweerstand van het materiaal, de thermische geleidbaarheid van de corrosie- resistente film, en verminderen de gevoeligheid van de oppervlakte staat voor corrosie.

In de zirkonium-niobium-serie legeringen, wanneer de toegevoegde hoeveelheid niobium de vaste oplossingslimiet van α-Zr bereikt bij de gebruikstemperatuur, is de corrosieweerstand van de legering de beste .

3. Lassen van zirkonium en zirkoniumlegering

Zirkonium en zirkoniumlegeringen hebben goede smeltlasprestaties en veelgebruikte lasmethoden zijn wolfraambooglassen en elektronenstraallassen. Zirkoniumstof is echter ontvlambaar, dus men moet op de veiligheid letten bij het slijpen en snijden van zirkoniumproducten.

4. Eigenschappen en toepassingen van zirkoniumlegering

Zirkoniumlegering heeft een goede corrosieweerstand in water en stoom op hoge temperatuur en onder hoge druk bij 300 ～ 400 ℃ . Bovendien heeft zirkoniumlegering matige mechanische eigenschappen, een lage atomaire thermische neutronenabsorptiedwarsdoorsnede en goede compatibiliteit met nucleaire brandstof, zodat het kan worden gebruikt als het kernstructuurmateriaal van een watergekoelde kernreactor, wat het belangrijkste doel is van zirkoniumlegering .

Bovendien, zirkonium heeft een uitstekende corrosieweerstand tegen verschillende zuren (zoals zoutzuur, salpeterzuur, zwavelzuur en azijnzuur), alkaliën en zouten, dus zirkoniumlegeringen worden ook gebruikt om corrosiebestendige onderdelen te maken.

Bovendien heeft zirkonium een ​​sterke affiniteit met zuurstof, stikstof en andere gassen, dus zirkonium en zirkoniumlegeringen worden ook veel gebruikt als niet-verdampbare getters in de elektrische vacuüm- en gloeilampenindustrie. Tegelijkertijd heeft zirkonium ook uitstekende lichtgevende eigenschappen, waardoor het een flits- en vuurwerkmateriaal wordt.

Toepassingen van zirkoniumlegeringen

Bovendien zirkoniumlegering is biocompatibel en kan daarom worden gebruikt voor implantatie in het lichaam. Op medisch gebied, Zr-2.5Nb-legering kunnen worden gemaakt in de knie- of heupimplantaten. Deze zirkoniumlegering materiaal kan wrijving verminderen en de slijtvastheid verhogen terwijl de algehele prestaties behouden blijven, wat een goede oplossing biedt voor medische implantaten.

Conclusie 

Bedankt voor het lezen van ons artikel en we hopen dat het je kan helpen om een ​​beter begrip te krijgen van zirkoniumlegeringen . Als u meer wilt weten over zirkonium en zirkoniumlegeringen, kunt u een bezoek brengen aan Advanced Refractory Metals (ARM) voor meer informatie.

Hoofdkantoor in Lake Forest, Californië, VS, ARM is een toonaangevende fabrikant en leverancier van vuurvaste metalen en legeringen over de hele wereld. We bieden klanten hoogwaardige vuurvaste metalen zoals wolfraam, molybdeen, tantaal, rhenium, titanium,  en  zirkonium, enz. voor een zeer betaalbare prijs.