Métal de zirconium Zr702/Zr705 et applications en alliage

Le zirconium et ses alliages ont des propriétés nucléaires exceptionnelles et une excellente résistance à la corrosion et propriétés mécaniques, actuellement presque toutes utilisées dans l'industrie de l'énergie atomique, comme structure des réacteurs nucléaires, matériaux de gainage et de barres de commande.

1. Application dans les réacteurs

Le zirconium métallique convient aux réacteurs refroidis à l'eau et ses utilisations sont les suivantes :

(1) Réalisation de structures de noyau permanentes et fixation d'éléments combustibles. Pour fabriquer des tubes de force et fabriquer d'autres accessoires.

(2) Comme matériau de revêtement pour éléments combustibles. Le matériau de gainage des éléments combustibles nécessite une petite section efficace d'absorption des neutrons thermiques, une bonne résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques, dans lesquelles les alliages de zirconium sont les plus satisfaisants. De plus, la conductivité thermique et la compatibilité avec le carburant sont également bonnes.

(3) Le zirconium est un bon additif pour les alliages d'uranium. L'hydrure de zirconium peut être utilisé comme décélérateur dans les réacteurs.

Bell est un matériau de contrôle idéal pour les réacteurs refroidis à l'eau. En raison de sa bonne résistance à la corrosion, la cloche peut être utilisée à l’état nu sans bardage. Les nouilles sont très résistantes à l'irradiation et ont une longue durée de vie. À l'heure actuelle, presque tous les réacteurs refroidis par eau pour navires utilisent des cloches pour fabriquer des barres de commande.

2. Application dans l'industrie chimique

Le zirconium ayant une excellente résistance à la corrosion par les acides, les alcalis et d’autres milieux, il est de plus en plus largement utilisé dans les équipements chimiques. Tel que le zirconium, il peut être utilisé pour fabriquer des tours de réaction, des pompes, des échangeurs de chaleur, des vannes, des agitateurs, des buses, des boîtiers de thermocouples, des revêtements de conduits et de conteneurs résistants à la corrosion, etc.

3. Autres applications

Le zirconium, la poudre de nouilles dans l'industrie des tubes électroniques peuvent être utilisés comme un bon agent de dégazage, la poudre d'alliage Zr-16A1 et le nœud de pression sont un excellent agent de dégazage non dissipatif. Les fils et feuilles de zirconium peuvent être utilisés comme supports de grille, supports de cathode et matériaux de grille. L'utilisation du point de fusion élevé et de l'émissivité élevée de la cloche, de la cloche disponible (alliage W-Hf) pour fabriquer le filament incandescent, la cathode du tube à rayons X, l'électrode du tube à décharge gazeuse haute tension et les composants du redresseur.

Dans l'industrie pyrotechnique, le zirconium et la poudre de plomb sont utilisés pour fabriquer des détonateurs et des amorces. La poudre de zirconium et le nitrate de zirconium peuvent être utilisés pour fabriquer de la poudre flash photographique.

Le zirconium en tant qu'élément d'alliage a de nombreuses utilisations précieuses dans l'industrie de la fusion.

Dans le processus de fabrication de l’acier, le zirconium est un puissant élément désoxydant et dénitrifiant. Le zirconium affine les grains d'austénite de l'acier et le soufre peut être synthétisé en sulfure de zirconium, empêchant ainsi la fragilisation thermique de l'acier. Le zirconium réduit également les effets du vieillissement sous contrainte et améliore la ténacité de l'acier à basse température. Pour les alliages de magnésium et les alliages d'aluminium, le zirconium est un raffineur de grains extrêmement efficace.

L'ajout d'une petite quantité de plomb améliore la résistance des alliages d'extraction du nickel (contenant environ 80 % de Ni et 20 % de Cr). De plus, lors de la réduction des oxydes de tungstène, l’ajout de 0,1 à 3 % de plomb peut contrôler le taux de croissance des grains.

Les oxydes de zirconium sont des matières premières pour la fabrication d'émails et de matériaux réfractaires résistants aux acides. Certains composés du zirconium sont utilisés comme colorants et comme catalyseurs de réactions organiques. Dans l'industrie du verre, le chrome zirconium est utilisé comme additif pour les verres spéciaux.

Le point de fusion du carbure de nouilles (HfC) de 3890C et la composition 1:4 du carbure de tantale (TaC) après (HfC-4TaC), le point de fusion de 3940C, est le point de fusion le plus élevé des matériaux céramiques. Les nouilles en carbure sont très dures et peuvent être utilisées comme matériaux d'affûtage et abrasifs.