Rohr aus Zirkoniumlegierung
Die Hauptquellen für Zirkonium sind die Baddelite (ZrO2) und Zirkoniumsande (ZrSiO4), die beide in Australien am weitesten verbreitet sind.
Zirkonium ist besonders korrosionsbeständig. Wenn Zirkonium mit wasserhaltigen Medien in Kontakt kommt, erneuert sich eine passivierende Oxidschicht (ZrO2), die das Metall überzieht, kontinuierlich. gekühlte Reaktoren.
Zirkonium Zr702 ist unter anderem gegen praktisch alle organischen Säuren, Mineralsäuren und Laugen beständig.
Es wird für den Bau chemischer Anlagen verwendet, zum Beispiel für Ventile, Pumpen und Rührwerke. Es wird in der Elektronik zur Herstellung von Vakuumröhren für Röntgentechnologien eingesetzt.
Zirkoniumlegierungen und Halbzeuge aus Zirkonium
Die Nuklear- und chemische Industrie verwendet derzeit hauptsächlich Zirkonhalbzeuge; Die verwendeten Materialien variieren hauptsächlich in Abhängigkeit von der Menge des noch vorhandenen Hafniums.
Chemische Zusammensetzung von Zr-Legierungen
| GRAD | UNS-NUMMER | ZR plus HF(MIN) | HF (max.) | FE plus CR | SN | HMAX | CMAX | NB | Omax |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zr700 | R60700 | 99.2 | <2,5 | <0.20 | – | 0.005 | 0.05 | – | 0.10 |
| Zr702 | R60702 | 99.2 | <4,5 | <0.20 | – | 0.005 | 0.05 | 0.16 | |
| Zr704 | R60704 | 97.5 | <4,5 | 0.2-0.4 | – | 0.005 | 0.05 | 0.18 | |
| Zr705 | R60705 | 95.5 | <4,5 | <0.20 | 1.0-2.0 | 0.005 | 0.05 | 2.0-3.0 | 0.18 |
| Zr706 | R60706 | 95.5 | <4,5 | <0.20 | – | 0.005 | 0.05 | 2.0-3.0 | 0.16 |
| Zirkaloy 2 | R60802 | 98.5 | <100ppm | 0.07-0.20 | 1.2-1.7 | ||||
| Zirkaloy 4 | R60804 | 98 | <100ppm | 0.28-0.37 | 1.2-1.7 | ||||
| ZrNb2,5 | R60901 | 96.8-97.5 | <100ppm | 0.28-0.37 | 1.2-1.7 | 2.4-2.8 | 0.14 |
Mechanische Eigenschaften von Zr-Legierungen
| GRAD | UNS-NUMMER | ZUGFESTIGKEIT MIN (MPA) | STRECKENSTÄRKE MIN (MPA) | DEHNUNG MIN Prozent | BIEGUNGSRADIUS * |
|---|---|---|---|---|---|
| Zr700 | R60700 | 380 | 305 | 2 | 5T |
| Zr702 | R60702 | 380 | 205 | 16 | 5T |
| Zr704 | R60704 | 415 | 240 | 14 | 5T |
| Zr705 | R60705 | 550 | 380 | 16 | 3T |
| Zr706 | R60706 | 510 | 345 | 20 | 2.5T |
| Zirkaloy 2 | R60802 | 413 | 241 | 20 | |
| Zirkaloy 4 | R60804 | 413 | 241 | 20 | |
| ZrNb2,5 | R60901 | 448 | 310 | 20 |
Industrielle Anwendungen von Zirkoniumlegierungsrohren:
Gasabsorber
Zirkonium absorbiert Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff genauso stark wie Lithium und Titan. Wenn die Temperatur 900 Grad Celsius übersteigt, kann Zirkonium Stickstoff heftig absorbieren; Bei 200 Grad Celsius können 100 Gramm Zirkoniummetall 817 Liter Wasserstoff aufnehmen, das ist mehr als das 800.000-fache von Eisen.
Einhundert Gramm Zirkoniummetall können 817 Liter Wasserstoffgas bei 200 Grad absorbieren, was mehr als dem 800,000-fachen von Eisen entspricht. Diese Eigenschaft von Zirkonium wurde extensiv genutzt, beispielsweise in der Elektrovakuumindustrie, wo Zirkoniumpulver weithin verwendet wird, um die Oberflächen von Anoden und anderen erhitzten Teilen von Elektrovakuumkomponenten und -instrumenten zu beschichten
Es wird verwendet, um Restgase in Vakuumröhren zu absorbieren, um Hochvakuumelektronenröhren und andere Elektrovakuuminstrumente herzustellen, wodurch ihre Qualität verbessert und ihre Lebensdauer verlängert wird.
Metallurgische Rolle
Zirkonium kann auch als "Vitamin" in der metallurgischen Industrie verwendet werden und spielt eine starke Rolle bei der Desoxidation, Stickstoffentfernung und Schwefelentfernung. Die Zugabe von nur einem Tausendstel Zirkonium zu Stahl erhöht seine Härte und Festigkeit dramatisch; Panzerstahl mit Zirkonium.
Zirkonium wird Kupfer beigemischt und zu Kupferdraht gezogen. Die elektrische Kapazität des Drahtes wird nicht geschwächt, aber der Schmelzprozentsatz wird stark erhöht, und er wird als Hochspannungsdraht verwendet.
Zirkoniumhaltige Zink-Magnesium-Legierung, licht- und hochtemperaturbeständig, doppelt so stark wie gewöhnliche Magnesiumlegierung, kann zur Herstellung von Strahltriebwerkskomponenten verwendet werden.
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