为何锆被归类为过渡金属
为何锆被归类为过渡金属
高纯度锆是一种软、延展性好的金属,兼具优异的耐腐蚀性和极低的热中子吸收截面。这些特性使其成为核反应堆结构部件(特别是燃料包壳)的不可或缺材料,可将辐射损伤降至最低。自1945年核能兴起以来,锆产量激增以满足这些苛刻需求。
锆加工阶段
锆从锆砂中提取,其中也含氧化铪。反应堆级材料要求铪含量降至0.01%以下,因其中子吸收远高于锆。由于锆铪化学性质相似,分离极具挑战,依赖先进化学或电解技术。
主要生产路线包括电弧熔炼和粉末冶金工艺。所得锭或坯料可在无保护气氛下热锻和轧制。典型锻造温度约为纯锆1550°F、Zircaloys 1800°F。最终真空退火可精炼表面性能并消除内应力。
反应堆用锆棒管
锆热挤压约在1800°F进行,常在盐浴中加热以保护表面。冷加工和焊接也可在受控气氛中进行以保持材料完整性。
专用合金——统称Zircaloys——增强宽温度范围内的强度和耐腐蚀性。Zircaloy-2含约1.5%锡,Zircaloy-3含约0.5%锡,并含微量铁、铬、镍等。这些成分设计旨在维持低中子吸收,同时承受核反应堆中的侵蚀环境。
除核工业外,锆金属还用于化工高腐蚀环境、闪光灯泡外壳、以及需要生物相容性和耐用性的手术器械。
结论
感谢您探索将锆归类为过渡金属的独特性能。如需了解更多关于锆和其他难熔金属的信息,请访问 先进耐火金属(ARM)。
总部位于加利福尼亚州莱克福雷斯特的ARM是全球高品质难熔金属制造和供应领导者——包括钨、钼、钽、铼、钛和锆——以有竞争力的价格供应全球。
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