1. Које су предности цирконијум метала?
Изузетна отпорност на корозију: одузима напад на већину киселина (Е . Г ., хлороводонична, сумпорна), алкалиса, а органским једињењима . формира слој за само-лечење, који спречава корозију од нехрђајућа и стреса у оштрим окружењима .
Апсорпција ниског неутрона: Транспарентно за неутроне, чинећи га идеалним за компоненте нуклеарне реактора (Е ., гориво) где је минимално сметње са реакцијама фисије критично .
Стабилност високог температуре: одржава отпорност на снагу и корозију на повишеним температурама (до ~ 400 степени ваздуха, иако реактивност са гасовима повећава се изнад овога) .
Биокомпатибилност: нетоксично и инертно у људском телу, који се користи у зубним имплантатима, хируршким инструментима и медицинским уређајима .
Свестраност легура: формирају снажне, дуктилне легуре (Е . г ., Зирцалои) са побољшаним механичким својствима за ваздухопловни, нуклеарне и хемијске апликације .
2. Какве су опасности од цирконијума?
Реактивност на високим температурама: у праху или фино подељеним цирконијум-ом може се запалити у ваздуху (температура аутоиностиције ~ 200-300 дипломира), ослобађање токсичних цирконијум-оксида . Чврсти цирконијум ., у пожару или заваривању (Е . г ., у пожарима или заваривању) .
Ебритва водоника: Апсорбује водоник на високим температурама, формирајући ломљиви хидриди који смањују дуктипу и узрокују пуцање . Ово је ризик у окружењу са водоничним гасом или током заваривања без правилног очувања .
Токсична прашина и дим: Удисање цирконијумских прашине или гашења за заваривање може иритирати респираторни тракт; Дуготрајно излагање може довести до пнеумокониозе (плућа фиброзе) . правилна вентилација и лична заштитна опрема (ППЕ) су од суштинског значаја за обраду или заваривање .
Разматрање нуклеарних безбедности: у нуклеарним реакторима, цирконијумска облога може реаговати са паром под тешким условима незгода (Е . г {{1}, губитак хлађења), производећи водоник који може допринети експлозијама (као што се види у Фукушими) .
3. Колико је издржљив цирконијум?
Животни отпорност на корозију: У хемијској обради или морским апликацијама, компоненте цирконијум-а могу да траје 20+ година без деградације, далеко преко многих метала ., измјењивачи топлоте цирконијум-а у служби за сумпорну киселину често делују деценијама .
Механичка издржљивост: Чисти цирконијум је дуктилан (издужење ~ 15-30%) и има затезну чврстоћу упоредиво са нехрђајућим челиком (400-550 МПа) . Легуре попут циркалои-а, погодно за отпорност на динамичке оптерећење (Е . Г .
Абразија и отпорност на хабање: Иако не тако тврда као керамика, цирконијум-ова површина одолева носећи у не-абразивним медијима . свој оксидни слој такође пружа неку заштиту од мањих абразија .
Стабилност животне средине: Не утичу на већина природних елемената (вода, ваздух, тло) на собној температури, што га чини трајним или закопаним апликацијама (Е . г .
4. Је ли Алегација зирконијум-а скупа?
Ретка обрада земље: цирконијум се извлачи из цирконовог песка (ЗРСИО₄), који захтева сложени рафиниран (Е ., Кролл процес) да се одвоји од хафнијума, скупа и дуготрајан корак .
Производња сложеност: продукција легура укључује прецизну контролу нечистоћа (Е . г ., кисеоник, азот) и специјализовани ливење или ваљање, све веће трошкове .
Ницхе апликације: сектори високе потражње (нуклеарни, ваздушни) цена погона, јер су економије обима ограничена у поређењу са заједничким металима попут челика или алуминијума .
Поређење са нехрђајућим челикама: Легуре цирконијума могу коштати 10-20 пута више од 316 нехрђајућег челика, мада њихова врхунска отпорност на корозију оправдава трошкове критичних апликација .
5. Каква је стопа корозије цирконијума?
У води и киселини: у 10% хлороводоничне киселине у 100 степени, стопа корозије је<0.025 mm/year. In seawater or neutral pH solutions, it is essentially zero (<0.001 mm/year).
Effect of Temperature and Concentration: Corrosion rates may increase slightly in concentrated acids (e.g., >70% азотне киселине) или на температурама изнад 200 степени, али остају далеко нижи од нехрђајућег челика .
Critical Media: Avoid exposure to hydrofluoric acid (HF) or fluoride ions, which attack the oxide layer, causing rapid corrosion (rate >1 мм / год
Индустријски стандарди: стопе корозије испод 0 . 1 мм / година сматрају се "одличним", а цирконијум се непрестано састаје или прелази у најагресивнијим хемикалијама.
