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回收氧化鋯廢料冶金工業

時間：2024-7-15 作者：91再生來源：91再生網
鋯容易吸收氫、氮和氧氣；鋯對氧的親和力很強，1000°C氧氣溶于鋯中能使其體積顯著增加。鋯的表面易形成一層氧化膜，具有光澤，故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性，但是溶于氫氟酸和王水。高溫時，可與非金屬元素和許多金屬元素反應，生成固溶體。鋯的可塑性好，易于加工成板、絲等。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氮等氣體，可用作貯氫材料。鋯的耐腐蝕性比鈦好，接近鈮、鉭。鋯與鉿是化學性質相似、又共生在一起的兩個金屬，且含有放射性物質。

　　鋯和鋰及鈦一樣能強烈地吸收氮、氫、氧等氣體。當溫度超過攝氏九百度，鋯能猛烈地吸收氮氣；在攝氏二百度的條件下，一百克金屬鋯能夠吸收八百一十七升氫氣，相當于鐵的八十多萬倍。鋯的這種特性已被廣泛利用，比如在電真空工業中，人們廣泛利用鋯粉涂在電真空元件和儀表的陽極和其他受熱部件的表面上，吸收真空管中的殘余氣體，制成高度真空的電子管和其他電真空儀表，從而提高它們的質量，延長它們的使用時間。

　　鋯還可以用做冶金工業的“維生素”，發揮它強有力的脫氧、除氮、去硫的作用。鋼里只要加進千分之一的鋯，硬度和強度就會驚人地提高；含鋯的裝甲鋼、不銹鋼和耐熱鋼等，是制造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等國防武器的重要材料。把鋯摻進銅里，抽成銅線，導電能力并不減弱，而熔點卻大大提高，用做高壓電線非常合適。含鋯的鋅鎂合金，又輕又耐高溫，強度是普通鎂合金的兩倍，可用到噴氣發動機構件的制造上。

　　鋯粉的特點是著火點低和燃燒速度快，可以用做起爆雷管的起爆藥，這種高級雷管甚至在水下也能夠爆炸。鋯粉再加上氧化劑。這好比火上加油，燃燒起來強光眩目，是制造曳光彈和照明彈的好材料。

　　鋯合金以鋯為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300～400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學性能、較低的原子熱中子吸收截面，對核燃料有良好的相容性，多用作水冷核反應堆的堆芯結構材料。此外，鋯對多種酸、堿和鹽有優良的抗蝕性，與氧、氮等氣體有強烈的親和力，因此鋯合金也用于制造耐蝕部件和制藥機械部件，在電真空和燈泡工業中被廣泛用作非蒸散型消氣劑。

　　工業規模生產的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合金牌號有Zr-2、Zr-4，后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中，合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強度、耐蝕性和耐蝕膜的導熱性，降低表面狀態對腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于壓水堆。在鋯鈮系合金中，鈮的添加量達到使用溫度下鋯的晶體結構的固溶極限時，合金的耐蝕性最好。鋯合金有同質異晶轉變，高溫下的晶體結構為體心立方，低溫下為密排六方。鋯合金塑性好，可通過塑性加工制成管材、板材、棒材和絲材；其焊接性也好，可用以進行焊接加工。

　　鋯的熱中子俘獲截面小，有突出的核性能，是發展原子能工業不可缺少的材料，可作反應堆芯結構材料。鋯粉在空氣中易燃燒，可作引爆雷管及無煙火藥。鋯可用于優質鋼脫氧去硫的添加劑，也是裝甲鋼、大炮用鋼、不銹鋼及耐熱鋼的組元。鋯是鎂合金的重要合金元素，能提高鎂合抗拉強度和加工性能。鋯還是鋁鎂合金的變質劑，能細化晶粒。二氧化鋯和鋯英石是耐火材料中最有價值的化合物。二氧化鋯是新型陶瓷的主要材料，不可用作抗高溫氧化的加熱材料。二氧化鋯可作耐酸搪瓷、玻璃的添加劑，能顯著提高玻璃的彈性、化學穩定性及耐熱性。鋯英石的光反射性能強、熱穩定性好，在陶瓷和玻璃中可作遮光劑使用。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氨等氣體，是理想的吸氣劑，如電子管中用鋯粉作除氣劑，用鋯絲鋯片作柵極支架、陽極支架等。

　　粉末狀鐵與硝酸鋯混合，可作閃光粉。金屬鋯幾乎全部用作核反應堆中鈾燃料元件的包殼。也用來制造照相用的閃光燈，以及耐腐蝕的容器和管道，特別是能耐鹽酸和硫酸。鋯的化學藥品可作聚合物的交聯劑。
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