Циркониевые сплавы 101

Циркониевые сплавы 101

Цирконий серебристо-белый переходный металл с очень низким поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов, высокой твердостью, хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью. Циркониевый сплав представляет собой твердый раствор циркония или других металлов. В основном сплавы циркония используются в области ядерных технологий, например, в топливных стержнях ядерных реакторов. Что еще мы должны знать о циркониевых сплавах помимо изложенного выше? В этой статье мы подробно рассмотрим цирконий . сплавы .

Циркониевые сплавы

1. Разработка циркониевого сплава

В конце 1940-х годов, чтобы изучить применение циркония в реакторах с водяным охлаждением, Соединенные Штаты начали изучать сплавы на основе циркония.

К середине 1950-х годов в Соединенных Штатах был разработан сплав Zrca-loy-2 с превосходными комплексными свойствами и использован в качестве материала оболочки ядерного топлива для первой в мире атомной подводной лодки. Позже в США были успешно разработаны сплавы Zr-4, Zr-1Nb и Zr-2.5Nb.

Губка с цирконием

Из губчатого циркония Что касается циркониевого сплава, то в число стран, достигших промышленного производства, входят США, Россия, Франция, Германия, Канада и Китай.

2. Типы циркониевых сплавов

Существует две серии сплавов на основе циркония, производимых в промышленных масштабах:серия цирконий-олово и серия цирконий-ниобий. Первым представителем является сплав Zr-2, а вторым - сплав Zr-2.5Nb.

В сплаве серии цирконий-олово добавление олова, железа, хрома и никеля может улучшить прочность и коррозионную стойкость материала, теплопроводность коррозии. стойкая пленка и снижает чувствительность поверхности к коррозии.

В сплавах серии цирконий-ниобий, когда количество добавляемого ниобия достигает предела твердого раствора α-Zr при температуре использования, коррозионная стойкость сплава является наилучшей. .

3. Сварка циркония и циркониевых сплавов

Цирконий и циркониевые сплавы имеют хорошие характеристики сварки плавлением, и обычно используемые методы сварки включают дуговую сварку вольфрамом и электронно-лучевую сварку. Однако циркониевая пыль легко воспламеняется, поэтому при шлифовании и резке изделий из циркония необходимо соблюдать меры безопасности.

4. Свойства и применение циркониевого сплава

Циркониевый сплав имеет хорошую коррозионную стойкость в воде и паре при высоких температурах и под высоким давлением при 300 ～ 400 ℃ . Кроме того, циркониевый сплав имеет умеренные механические свойства, низкое поперечное сечение поглощения атомных тепловых нейтронов и хорошую совместимость с ядерным топливом, поэтому его можно использовать в качестве материала активной зоны ядерного реактора с водяным охлаждением, что является основной целью <прочный> циркониевый сплав .

Кроме того, цирконий имеет отличную коррозионную стойкость к различным кислотам (таким как соляная кислота, азотная кислота, серная кислота и уксусная кислота), щелочам и солям, поэтому циркониевые сплавы также используются для изготовления коррозионно-стойких деталей.

Кроме того, цирконий имеет сильное сродство с кислородом, азотом и другими газами, поэтому цирконий и циркониевые сплавы также широко используются в качестве не испаряющихся газопоглотителей в электровакуумной и ламповой промышленности. В то же время цирконий также обладает прекрасными светоизлучающими свойствами, поэтому он становится материалом для вспышек и фейерверков.

Применение циркониевых сплавов

Кроме того, циркониевый сплав является биосовместимым и поэтому может использоваться для имплантации в организм. В области медицины сплав Zr-2.5Nb могут быть встроены в имплантаты колена или бедра. Это циркониевый сплав материал может уменьшить трение и повысить износостойкость, сохраняя при этом общие характеристики, обеспечивая хорошее решение для медицинских имплантатов.

Заключение

Спасибо за то, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять циркониевые сплавы . . Если вы хотите узнать больше о цирконии и циркониевых сплавах, посетите страницу Advanced Refractory Metals (ARM) . для получения дополнительной информации.

Головной офис находится в Лейк-Форест, Калифорния, США, ARM является ведущим производителем и поставщиком тугоплавких металлов и сплавов во всем мире. Мы предоставляем клиентам высококачественные тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, молибден, тантал, рений, титан, и цирконий по очень доступной цене.