Zr702/Zr705 지르코늄 금속 및 그 합금 응용

지르코늄 및 그 합금은 뛰어난 핵 특성과 뛰어난 내식성 및 기계적 특성을 갖고 있으며 현재 원자로 구조, 피복재 및 제어봉 재료로 원자력 산업에서 거의 모두 사용됩니다.

1. 원자로에서의 적용

지르코늄 금속은 수냉식 원자로에 적합하며 그 용도는 다음과 같습니다.

(1) 영구적인 노심 구조물 제작 및 연료 요소 고정. 압력 튜브를 만들고 기타 액세서리를 만듭니다.

(2) 연료 요소용 클래딩 재료. 연료요소 피복재는 작은 열중성자 흡수 단면적, 우수한 내식성 및 기계적 특성을 요구하는데, 그중 지르코늄 합금이 가장 만족스럽습니다. 또한 열전도율과 연료와의 상용성도 좋다.

(3) 지르코늄은 우라늄 합금에 좋은 첨가제이다. 지르코늄의 수소화물은 원자로의 감속기로 사용될 수 있습니다.

Bell은 수냉식 원자로에 이상적인 제어 재료입니다. 내식성이 우수하여 클래딩 없이 벨을 그대로 사용할 수 있습니다. 국수는 방사선에 대한 저항력이 뛰어나고 수명이 깁니다. 현재 선박용 수냉식 원자로는 거의 대부분 벨을 사용해 제어봉을 만든다.

2. 화학산업에서의 응용

지르코늄은 산, 알칼리 및 기타 매체에 대한 부식에 대한 저항성이 우수하기 때문에 화학 장비에 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 지르코늄과 같은 재료는 부식 방지 반응탑, 펌프, 열 교환기, 밸브, 교반기, 노즐, 열전대 케이싱, 도관 및 용기 라이닝 등을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.

3. 기타 용도

전자 튜브 산업에서 지르코늄, 국수 분말은 우수한 탈기제로 사용될 수 있으며, Zr-16A1 합금 분말과 압력 매듭은 우수한 비소산성 탈기제로 사용될 수 있습니다. 지르코늄 와이어 및 시트는 게이트 홀더, 음극 홀더 및 게이트 재료로 사용할 수 있습니다. 벨의 높은 융점과 높은 방사율, 사용 가능한 벨(W-Hf 합금)을 사용하여 백열 필라멘트, X선관의 음극, 고전압 가스 방전관의 전극 및 정류기 부품을 만듭니다.

불꽃 산업에서는 기폭 장치와 프라이머를 만드는 데 지르코늄과 납 분말이 사용됩니다. 지르코늄 분말과 질산지르코늄을 사용하여 사진 플래시 분말을 만들 수 있습니다.

합금 원소인 지르코늄 금속은 제련 산업에서 많은 귀중한 용도를 가지고 있습니다.

제강 공정에서 지르코늄은 강력한 탈산 및 탈질 원소입니다. 지르코늄은 강철의 오스테나이트 입자를 미세화하고, 황은 황화지르코늄으로 합성되어 강철의 열취성을 방지합니다. 지르코늄은 또한 변형 노화의 영향을 줄이고 강철의 저온 인성을 향상시킵니다. 마그네슘 합금, 알루미늄 합금의 경우 지르코늄은 매우 효과적인 결정립 미세화제입니다.

소량의 납을 첨가하면 니켈 채굴 합금(약 80% Ni 및 20% Cr 함유)의 저항성이 향상됩니다. 또한, 산화텅스텐을 환원할 때 납을 0.1~3% 첨가하면 입자 성장 속도를 조절할 수 있다.

산화지르코늄은 내산성 에나멜 및 내화재의 원료입니다. 일부 지르코늄 화합물은 유기 반응의 염료 및 촉매제로 사용됩니다. 유리 산업에서는 지르코늄 크롬이 특수 유리의 첨가제로 사용됩니다.

면류의 탄화물(HfC) 녹는점은 3890C이고, 탄탈륨탄화물(TaC) 1:4 조성 후(HfC{3}}TaC) 녹는점 3940C는 세라믹 재료 중 가장 높은 녹는점이다. 카바이드 국수는 매우 단단하며 샤프닝 및 연마재로 사용할 수 있습니다.