R60701 (Zr1) Lamina di zirconio

Lo zirconio è un metallo con forte resistenza alla corrosione, ampiamente utilizzato in apparecchiature resistenti alla corrosione chimica, la sua resistenza agli acidi al titanio e a vari acciai, è simile al tantalio. Lo zirconio ha un'eccellente resistenza alla corrosione nell'acido cloridrico a tutte le concentrazioni e temperature fino e al di sopra del punto di ebollizione e non è soggetto a corrosione interstiziale, corrosione puntuale e tensocorrosione. Lo zirconio può resistere al punto di ebollizione dell'acido solforico e, al di sopra del punto di ebollizione, la concentrazione può raggiungere il 70%. Lo zirconio può resistere ad alcuni ambienti altamente corrosivi, inclusi vari acidi inorganici (acido cloridrico, acido solforico, acido nitrico, ecc.), alcali, la maggior parte degli acidi organici (come acido cloridrico, acido formico, ecc.), varie soluzioni saline e alcali fusi. trattamento. La resistenza alla corrosione nel mezzo di idrossido di sodio è la stessa di quella del nichel.

Lo zirconio (Zr), con resistenza alla corrosione estremamente forte, resistenza alle alte temperature, resistenza alle radiazioni nucleari, può essere utilizzato nei reattori nucleari e nell'aerospaziale, chiamata l'industria dei materiali, il re dell'industria dei metalli.

(1) Ambito di applicazione

Aerospaziale: punto di fusione della zirconio fino a 2700 gradi, resistenza alle alte temperature, come le piastrelle dei capannoni dei veicoli spaziali;

Reattore nucleare - zirconio per il rivestimento delle barre di combustibile del reattore, buona resistenza alle radiazioni nucleari e proprietà meccaniche;

Industria chimica - come l'impianto di processo di carbonilazione dell'acido acetico di metanolo nella torre faro, torre di disidratazione per apparecchiature a piastre composite di zirconio;

Le ceramiche di zirconio possono essere utilizzate per la riparazione orale con buona biocompatibilità e proprietà chimiche stabili.

Materiale refrattario: la fibra di zirconio è un materiale in fibra refrattaria di alta qualità, può essere utilizzato come rivestimento di forni ad alta temperatura, resistenza alle alte temperature, resistenza all'ossidazione, può essere utilizzato a temperature elevate superiori a 1600-2000 gradi.

(2) Proprietà fisiche e struttura metallografica

Lo zirconio è un metallo raro color argento con un punto di fusione di 1850 gradi e una densità di 6,5 g/cm3.

Alta attività, può bruciare se esposto a fiamme libere.

862 gradi è la temperatura di transizione isocristallina dello zirconio, sotto 862 gradi c'è un reticolo esagonale denso, l'alta temperatura è un reticolo cubico centrato sul corpo.

Pertanto, il materiale di zirconio come acciaio per recipienti a pressione, lavorando per un reticolo esagonale denso, ha scarsa plasticità. Pertanto, il materiale in zirconio viene generalmente utilizzato nella lavorazione a caldo, che può migliorare la plasticità e le prestazioni di stampaggio del materiale, e la temperatura di stampaggio è controllata a 500-600 gradi.

Poiché alcuni elementi hanno una bassa solubilità nel reticolo esagonale compatto e sono facili da avere strutture fragili, i materiali in zirconio non devono essere fusi direttamente con acciaio, alluminio, rame e nichel.

(3) Materiale in zirconio

Il materiale di zirconio è suddiviso in zirconio di grado industriale e zirconio di grado nucleare. I recipienti a pressione non nucleari utilizzano generalmente materiale di zirconio di grado industriale, utilizzando principalmente materiale di zirconio con eccellente resistenza alla corrosione.

(4) prestazioni del materiale in zirconio

1) Modulo elastico e coefficiente di dilatazione

Il modulo elastico e il coefficiente di dilatazione termica dello zirconio sono circa la metà di quelli del normale acciaio al carbonio.

Il carico di snervamento dello zirconio è leggermente diverso da quello del normale acciaio al carbonio, secondo σ=Eε, quindi il ritorno elastico della formatura a freddo è molto maggiore di quello del normale acciaio al carbonio.

Nell'espansione del tubo di scambio termico in zirconio e della piastra tubiera in acciaio, è necessario considerare la riduzione della forza di trazione causata dalla differenza del coefficiente di dilatazione termica.

Quando il contenitore rivestito di zirconio viene riscaldato, lo stress termico di trazione dello strato di zirconio è maggiore a causa della differenza del coefficiente di espansione.

(5) Resistenza alla corrosione dello zirconio

(a) Eccellente resistenza alla corrosione nella maggior parte degli acidi, alcali e sali, ma scarsa resistenza alla corrosione nell'acido fluoridrico, acido solforico concentrato e acqua regia.

(b) Lo zirconio è simile al titanio e ha una forte passivazione. Negli acidi fortemente riducenti come l'acido cloridrico (la temperatura non deve superare i 149 gradi C, più di quanto dovrebbe verificarsi l'infragilimento da idrogeno), gli acidi contenenti ioni alogeno hanno una buona resistenza alla corrosione. Il mezzo contenente FeCl3, CuCl2 e altri cloruri accelererà la corrosione dei materiali in zirconio.

(c) Assorbimento di ossigeno, azoto e idrogeno

Ossigeno: lo zirconio formerà uno strato di passivazione sulla superficie a temperatura ambiente nell'aria, lo strato di passivazione si allenterà sopra i 425 gradi, la zirconia bianca verrà generata a 540 gradi e l'ossidazione diventerà fragile a 700 gradi.

Azoto: reagire con azoto superiore a 400 gradi e reagire violentemente a 800 gradi;

Idrogeno: a temperatura ambiente, lo zirconio può assorbire l'idrogeno e la capacità di assorbimento dell'idrogeno diventa più forte sopra i 250 gradi, il che può facilmente portare all'infragilimento da idrogeno.

Quanto sopra spiega anche perché la saldatura dello zirconio deve essere protetta da gas inerti per isolare l'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno presenti nell'aria.

(d) Eccellente resistenza alla corrosione puntuale, resistenza alla tensocorrosione e resistenza alla corrosione dell'acqua di mare migliore del titanio.

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