Verwendung von Zirkonium

Verwendung von Zirkonium

Industrielle Nutzung

Getter

ZirkoniumWie Lithium und Titan können Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und andere Gase stark absorbieren. Wenn die Temperatur neun Grad Celsius überschreitet, kann Zirkonium Stickstoff heftig absorbieren. Bei 2 Grad Celsius können 100 Gramm Zirkonium 817 Liter Wasserstoff absorbieren, was mehr als 800000 -mal mit Eisen entspricht. Dieses Merkmal von Zirkonium wurde weit verbreitet. Zum Beispiel wird in der elektrischen Vakuumindustrie Zirkoniumpulver weit verbreitet, um die Oberfläche von Anoden und anderen erhitzten Teilen von elektrischen Vakuumkomponenten und -instrumenten zu beschichten, das Restgas im Vakuumrohr aufzunehmen und hohe Vakuumelektronikröhrchen und andere elektrische Vakuum zu machen Instrumente, um ihre Qualität zu verbessern und ihr Lebensdauer zu verlängern.

Metallurgische Aktion

Zirkonium kann auch als "Vitamin" in der metallurgischen Industrie verwendet werden, um seine starke Rolle bei der Desoxidation, Stickstoffentfernung und Schwefelentfernung zu spielen. Solange dem Stahl ein Tausendstel Zirkonium zugesetzt wird, wird die Härte und Festigkeit dramatisch verbessert. Panzerstahl, Edelstahl und hitzebeständiger Stahl, das Zirkonium enthält, sind wichtige Materialien für die Herstellung nationaler Verteidigungswaffen wie gepanzerte Fahrzeuge, Tanks, Artillerie und kugelsichere Platten. Wenn Zirkonium in Kupfer gemischt und in Kupferdraht gezogen wird, wird die Leitfähigkeit nicht geschwächt, aber der Schmelzpunkt wird stark verbessert. Es ist sehr geeignet für Hochspannungsdrähte. Zink-Magnesiumlegierung, das Zirkonium enthält, ist leicht und hochtemperaturbeständig, und ihre Festigkeit ist doppelt so hoch wie die gewöhnliche Magnesiumlegierung. Es kann bei der Herstellung von Strahlmotorenkomponenten verwendet werden.

Zusätzlich wird Zirkoniumpulver durch niedrige Zündung und schnelle Verbrennungsgeschwindigkeit gekennzeichnet. Es kann als primärer Explosion des Zünders verwendet werden. Diese Art von fortgeschrittenem Detonator kann auch unter Wasser explodieren. Zirkoniumpulver plus Oxidationsmittel. Dies ist wie das Hinzufügen von Kraftstoff zum Feuer. Es brennt hell und blendelt. Es ist ein gutes Material, um Tracer -Bomben und Fackeln herzustellen.

Zirkoniumlegierung

Die Zirkoniumlegierung ist eine Nichteisenlegierung, die aus Zirkonium als Matrix und anderen Elementen besteht. Die Hauptlegierelemente sind Zinn, Niob, Eisen usw. Zirkoniumlegierung haben eine gute Korrosionsbeständigkeit, mäßige mechanische Eigenschaften, ein niedriger Atom-Thermie-Neutronenabsorptionskneign und eine gute Kompatibilität mit Kernbrennstoff bei Hochtemperaturen und Hochdruckwasser und Dampf bei Dampf bei 300 ~ 400 ℃. Es wird häufig als Kernstrukturmaterial von wassergekühlten Kernreaktoren verwendet. Darüber hinaus weist Zirkonium eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen eine Vielzahl von Säuren, Basen und Salzen auf und hat eine starke Affinität zu Sauerstoff, Stickstoff und anderen Gasen. Daher wird auch die Zirkoniumlegierung zur Herstellung von korrosionsbeständigen Teilen und pharmazeutischen Maschinenteilen verwendet und wird häufig als nicht verdunstender Getter in der elektrischen Vakuum- und Lampenindustrie verwendet.

Zirkoniumlegierungen, die im industriellen Maßstab produziert werden, umfassen Zirkoniumzinnreihen und Zirkonium -Niob -Serien. Die Legierung Die Noten der ersteren sind ZR-2 und ZR-4, und der typische Vertreter des letzteren ist ZR-2.5NB. In Zirkoniumzinnlegierungen können die Legierungselemente Zinn, Eisen, Chrom und Nickel die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und die thermische Leitfähigkeit des korrosionsresistenten Films verbessern und die Empfindlichkeit des Oberflächenzustands gegenüber Korrosion reduzieren. Im Allgemeinen wird die ZR-2-Legierung im kochenden Wasserreaktor verwendet und die ZR-4-Legierung wird im Druckwasserreaktor verwendet. In Zirkonium -Niob -Legierungen ist die Korrosionsbeständigkeit der Legierung am besten, wenn die Zugabe von Niob die feste Lösungsgrenze der Zirkoniumkristallstruktur bei Servicetemperatur erreicht. Zirkoniumlegierungen haben eine homogene und heteromorphe Transformation. Die Kristallstruktur ist bei hoher Temperatur und dichtem Sechseck bei niedriger Temperatur körpergerechnet. Die Zirkoniumlegierung hat eine gute Plastizität und kann durch Plastikverarbeitung zu Rohren, Platten, Stäben und Drähten verarbeitet werden. Seine Schweißbarkeit ist auch gut, was zur Schweißverarbeitung verwendet werden kann.

Der Zirkonium verfügt über einen kleinen thermischen Neutronen -Capture -Querschnitt und herausragende nukleare Eigenschaften. Es ist ein unverzichtbares Material für die Entwicklung der Atomergieindustrie und kann als Reaktorkernstrukturmaterial verwendet werden. Zirkoniumpulver ist leicht in der Luft zu verbrennen und kann als Zirkonator und rauchfreies Pulver verwendet werden. Zirkonium kann als Additiv zum Desoxidieren und Entschwefeln hochwertiger Stahl verwendet werden. Es ist auch ein Bestandteil von Rüstungsstahl, Artilleriestahl, Edelstahl und hitzebeständigem Stahl. Zirkonium ist ein wichtiges Legierungselement von Magnesiumlegierungen, das die Zugfestigkeit und Verarbeitbarkeit von Magnesiumlegierungen verbessern kann. Zirkonium ist auch ein Modifikator der Aluminium -Magnesiumlegierung, die Körner verfeinern kann. Zirkonia und Zirkon sind die wertvollsten Verbindungen in Refraktionen. Zirkonia ist das Hauptmaterial neuer Keramik und kann nicht als Heizmaterial für die Oxidationsbeständigkeit mit hoher Temperatur verwendet werden. Zirkonia kann als Additiv für säuresistentes Schmelz und Glas verwendet werden, was die Elastizität, die chemische Stabilität und die Wärmebeständigkeit von Glas erheblich verbessern kann. Zirkon hat eine starke Lichtreflexion und eine gute thermische Stabilität. Es kann als Sonnenschutzmittel in Keramik und Glas verwendet werden. Zirkonium kann beim Erhitzen eine große Menge Sauerstoff, Wasserstoff, Ammoniak und andere Gase aufnehmen. Es ist ein idealer Getter. Zum Beispiel wird Zirkoniumpulver als Entgasungsmittel in elektronischen Röhrchen, Zirkoniumdraht -Zirkoniumblech verwendet, als Gitterstütze, Anodenstütze usw.

Mit Zirkoniumnitrat gemischtem Bügeleisen kann als Blitzpulver verwendet werden. Zirkoniummetall wird fast als Verkleidung von Uranbrennelementen bei Kernreaktoren verwendet. Es wird auch verwendet, um Blitzlampen für die Fotografie sowie korrosionsbeständige Behälter und Rohre herzustellen, die insbesondere gegen Salzsäure und Schwefelsäure resistent sind. Zirkoniumchemikalien können als Vernetzungsmittel für Polymere verwendet werden.

Militärischer Gebrauch

Aus der Sicht der Militärindustrie wird der Stahl, solange ein Tausendstel Zirkonium hinzugefügt wird, die Härte und Stärke dramatisch verbessert. Panzerstahl mit Zirkonium, Artillerie-Schmiedenstahl, Edelstahl und hitzebeständigem Stahl sind wichtige Materialien für die Herstellung von gepanzerten Fahrzeugen, Tanks, Artillerie, kugelsichere Teller und anderen Waffen.

Aus Sicht der Atomergie und Kernenergie hat Zirkonium eine ausstehende Kernenergie und ist ein unverzichtbares Material für die Entwicklung der Atomergieindustrie. Zirkonium wird in den groß angelegten Kernkraftwerken Chinas häufig eingesetzt. Wenn die Kernenergie für die Stromerzeugung eingesetzt wird, werden 20 bis 25 Tonnen Metallzirkonium pro Million kW Stromerzeugungskapazität verbraucht. Die Zirkoniumlegierung, die von einem Nuklear -U -Boot von 30000 PS als Kernkraftstoff und Druckrohr verwendet wird, kann bis zu 20 bis 30 Tonnen verwendet werden.

Zirkonium ist ein seltenes Metall mit erstaunlicher Korrosionsbeständigkeit, extrem hohem Schmelzpunkt, ultrahohe Härte und Festigkeit. Es wird in der Luft- und Raumfahrt, der Militärindustrie, der nuklearen Reaktion und der Atomenergie häufig eingesetzt. Die Korrosionsbeständigkeit und hohe Resistenz von Titanprodukten, die auf Shenzhou VI verwendet werden, sind der von Zirkonium weit unterlegen. Der Schmelzpunkt beträgt etwa 1600 Grad, während der Schmelzpunkt des Zirkoniums mehr als 1800 Grad und der Schmelzpunkt von Zirkonia mehr als 2700 Grad beträgt. Daher hat Zirkonium als Luft- und Raumfahrtmaterial in allen Aspekten eine viel bessere Leistung als Titan.

Notfallbehandlung von Zirkoniumleckage

Isolieren Sie den leckage kontaminierten Bereich und beschränken Sie den Zugang. Schneiden Sie die Feuerquelle ab. Es wird empfohlen, dass das Notfallpersonal in sich geschlossene Atemgeräte und Feuerschutzkleidung trägt.

Kleine Leckage: Verwenden Sie nicht Sparking -Werkzeuge, um in einem trockenen, sauberen und abgedeckten Behälter zu sammeln. Übertragungsrecycling.

Massive Leckage: Decken Sie mit Plastiktuch und Leinwand ab, um das Fliegen zu reduzieren. Verwenden Sie nicht Sparking -Tools, um zu sammeln, zu übertragen und zu recyceln.

Schutzmaßnahmen für Zirkonium

Schutz des Atmungssystems: Wenn die Staubkonzentration in der Luft den Standard überschreitet, tragen Sie eine selbstprimierende Filterstaubmaske.

Augenschutz: Tragen Sie chemische Sicherheitsbrillen, wenn die Staubkonzentration in der Luft den Standard überschreitet.

Körperschutz: Tragen Sie allgemeine Arbeitsschutzkleidung.

Handschutz: Tragen Sie chemisch resistente Handschuhe.

Lagerung und Transport von Zirkonium

Während der Lagerung wird es oft benetzt und mit nicht weniger als 25% Wasser passiviert. In einem kühlen und belüfteten Lagerhaus lagern. Halten Sie sich von entzündenden und Wärmequellen fern. Versiegelung. Es sollte getrennt von Säuren gelagert werden und vermiedenen Speicher. Explosionssichere Beleuchtungs- und Lüftungsanlagen werden übernommen. Es ist verboten, mechanische Geräte und Werkzeuge zu verwenden, die einfach zu produzieren sind. Der Lagerbereich sollte mit geeigneten Materialien ausgestattet sein, um Leckagen zu enthalten. Während des Transports sollte es regenabweislich und schocksicher sein. Gehen Sie während des Ladens und Entladens mit Sorgfalt, um Kollision, Rollen und mechanische Beschädigungen zu verhindern.