Mae deunydd zirconium (Zr) yn fetel cryf sy'n gwrthsefyll cyrydiad gyda phriodweddau mecanyddol rhagorol, sy'n ei wneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau diwydiannol, gan gynnwys adweithyddion niwclear, awyrofod, a phrosesu cemegol.
Elfen gemegol yw zirconium (Zr) gyda rhif atomig 40. Mae'n fetel trosiannol llewyrchus, llwyd-gwyn, cryf a hydwyth sy'n gallu gwrthsefyll cyrydiad yn fawr. Mae'n fwyaf adnabyddus am ei thrawstoriad amsugno isel eithriadol ar gyfer niwtronau thermol, sy'n ei gwneud yn anhepgor yn y diwydiant niwclear, ac am ei biogydnawsedd mewn cymwysiadau meddygol.
Priodweddau Corfforol
|
Priodweddau Corfforol |
Data |
|
Dwysedd |
6.52 g / cm³ |
|
Ymdoddbwynt |
1,855 gradd (3,371 gradd F) |
|
Berwbwynt |
4,409 gradd (7,970 gradd F) |
|
Modwlws Elastigedd |
91 GPa |
|
Cymhareb Poisson |
0.35 |
|
Dargludedd Trydanol |
5.5 x 10⁻⁶ Ω·m (ar 20 gradd) |
|
Dargludedd Thermol: |
22.7 W/m·K ar 300 K |
Priodweddau Mecanyddol
|
Priodweddau Mecanyddol |
Data |
|
Cryfder Tynnol |
350-500 MPa (yn dibynnu ar aloi a thriniaeth wres) |
|
Cryfder Cynnyrch |
~250-450 MPa |
|
Elongation |
~ 15-25% (yn dibynnu ar y ffurf a'r aloi) |
|
Caledwch |
Caledwch Vickers ~ 180-250 HV (yn amrywio gyda thriniaeth aloi a gwres) |
Priodweddau Cemegol
Gwrthsefyll Cyrydiad
Mae zirconium yn gallu gwrthsefyll cyrydiad yn fawr mewn amrywiol amgylcheddau asidig ac alcalïaidd. Mae'n arbennig o wrthsefyll ymosodiad gan asid hydroclorig, asid sylffwrig, a dŵr môr, gan ei wneud yn ddelfrydol i'w ddefnyddio mewn prosesu cemegol.
Ymwrthedd Ocsidiad
Pan fydd yn agored i aer, mae zirconium yn ffurfio haen denau ocsid (ZrO₂) sy'n gweithredu fel rhwystr amddiffynnol, gan atal ocsideiddio pellach. Mae'r haen ocsid hon yn sefydlog hyd at 500 gradd.
Priodweddau Thermol
| Dargludedd Thermol | 22 W/m·K (ar gyfer syrconiwm pur) |
| Gwres Penodol | ~0.28 J/g·K |
| Cyfernod Ehangu Thermol | 5.4 × 10⁻⁶/ gradd ( 25 gradd ) |
| Trylededd Thermol | 2.1 × 10⁻⁶ m²/s |
Priodweddau Trydanol
Dargludedd Trydanol
Cymharol isel, tua 10% o hynny o gopr.
Gwrthedd
0.000076 Ω·m (ar gyfer syrconiwm pur)
Cyson Dielectric
8.5 (ar 1 MHz)
Gwrthsefyll Cyrydiad
● Cyrydiad Iawn-Gwrthsefyll: Mae zirconium yn adnabyddus am ei wrthwynebiad rhagorol i gyrydiad, yn enwedig mewn amgylcheddau asidig. Mae'n gwrthsefyll cyrydiad mewn asidau cryf, alcalïau a halwynau. Mae ei wrthwynebiad i - stêm tymheredd uchel yn arbennig o bwysig mewn adweithyddion niwclear.
● Haen Ocsid: Mae Zirconium yn ffurfio haen ocsid amddiffynnol (ZrO₂) pan fydd yn agored i aer, sy'n gwella ei wrthwynebiad cyrydiad.
● Adweithedd: Ar dymheredd uchel, gall zirconiwm adweithio ag ocsigen, nitrogen a charbon, ond mae ei haen ocsid yn atal diraddio pellach.
Priodweddau Magnetig
Ymddygiad Magnetig: Mae zirconium yn baramagnetig, sy'n golygu ei fod yn cael ei ddenu'n wan i feysydd magnetig. Nid yw'n fferromagnetig ac nid yw'n-magnetig ar dymheredd ystafell.
Uwchddargludedd
Mae zirconium yn arddangos eiddo uwch-ddargludo ar dymheredd isel iawn, ond nid yw'n cael ei ddefnyddio'n gyffredin ar gyfer cymwysiadau uwch-ddargludo fel niobium. Ei dymheredd critigol yw tua 0.2 K.
aloion
Mae zirconium yn aml yn cael ei aloi â metelau eraill fel tun, haearn a nicel i wella ei gryfder, ymwrthedd cyrydiad, a phriodweddau mecanyddol. Mae rhai aloion cyffredin yn cynnwys:
Aloion Zirconium-Tun (Zr-Sn).
Defnyddir yn bennaf mewn adweithyddion niwclear ar gyfer cladin tanwydd oherwydd amsugno niwtronau isel.
Aloion Sirconiwm-Haearn (Zr-Fe).
Fe'i defnyddir mewn-tymheredd uchel a-cymwysiadau sy'n gwrthsefyll cyrydiad.
Aloi syrconiwm-nicel (Zr-Ni).
Fe'i defnyddir ar gyfer cymwysiadau lle mae angen cryfder gwell a gwrthiant cyrydiad.
Ceisiadau
● Diwydiant Niwclear:Defnyddir zirconium yn eang mewn adweithyddion niwclear ar gyfer cladin rhodenni tanwydd oherwydd ei drawstoriad amsugno niwtron isel a'i wrthwynebiad uchel i gyrydiad ar dymheredd uchel. Defnyddir aloion zirconium (yn enwedig Zr-2.5Nb) yn gyffredin at y diben hwn.
● Prosesu Cemegol:Oherwydd ei wrthwynebiad rhagorol i gyrydiad mewn amgylcheddau ymosodol, defnyddir zirconium mewn adweithyddion, pympiau, falfiau, ac offer arall yn y diwydiannau cemegol a phetrocemegol.
● Awyrofod:Defnyddir sirconiwm mewn cymwysiadau awyrofod ar gyfer cydrannau a haenau tymheredd uchel, yn enwedig oherwydd ei ymdoddbwynt uchel a'i allu i wrthsefyll amodau eithafol.
● Meddygol:Defnyddir zirconium a'i aloion mewn mewnblaniadau meddygol, gan gynnwys amnewidiadau deintyddol a glun, oherwydd ei fio-gydnawsedd a'i wrthwynebiad i gyrydiad yn y corff dynol.
● aloion:Mae syrconiwm yn aml yn cael ei aloi â metelau eraill, fel hafnium, niobium, a thun, i wella ei briodweddau ar gyfer cymwysiadau penodol, megis mewn-defnyddiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad ar gyfer y diwydiant cemegol ac adweithyddion niwclear.
Nodweddion Allweddol
● Gwrthwynebiad Uchel i Gyrydiad:Mantais sylfaenol Zirconium yw ei allu i wrthsefyll cyrydiad yn y rhan fwyaf o amgylcheddau asidig ac alcalïaidd, sy'n ei gwneud yn hynod werthfawr mewn diwydiannau sy'n delio â chemegau ymosodol.
● Pwynt Toddi Uchel:Gyda phwynt toddi o 1,855 gradd , gall zirconium wrthsefyll cymwysiadau tymheredd uchel lle byddai llawer o ddeunyddiau eraill yn methu.
Tagiau poblogaidd: deunydd zirconium, gweithgynhyrchwyr deunydd zirconium Tsieina, cyflenwyr, ffatri
