来源:上海隆司新材料科技有限公司 时间:2024-12-26 09:00:38 [举报]
(3)锆的耐碱和氯化物的腐蚀性能
锆对苛性碱的耐蚀性超过了钽、铌、钛,还有像四氟乙烯、石墨、玻璃等也不耐强碱腐蚀,这是其特的特性。锆在所有浓度直至沸腾温度的苛性碱溶液都耐腐蚀。但熔融碱中有轻微腐蚀。如锆在沸腾的NaOH溶液中,U形弯曲试样表明:温度从150℃升高至300℃,含量从50%升至85%,实验二十天后未出现裂纹,并保持原有延展性。
锆在金属氯化物溶液中的腐蚀性为取决于氯化物溶液的性质。对氧化性的金属氯化物,锆通常不耐蚀,如氯化铁和氯化铜,即使5%的含量,100℃也会产生腐蚀脆化,但对还原性的、氯化锡、氯化锰、氯化镍、、氯化锌、、以及海水中是耐蚀的。锆在25%氯化铝在沸腾的大于55%的氯化钙中不耐蚀。在高温酸性氯化物溶液中,锆不会产生缝隙腐蚀。在沸腾的42%MgCL2溶液中,U形弯曲试样不发生开裂,这在常用金属中是很难得的性能。
我们曾在多种农药设备上进行过工业锆的应用研究,如在农药反应罐中进行了锆的实际应用与挂片试验。农药水解反应的条件为:20%硫酸+甲萘胺;温度220-250℃;15个大气压(1520kPa),一个流程时间为7h,在此条件下设备腐蚀严重,1mm厚普通钢板,反应后即腐蚀穿孔。原采用罐内搪12- 14mm厚的铅层为防腐层,则易污染环境,铅的抗腐蚀也较差,一个搪铅反应罐,仅能使用50-60批料即穿孔漏液。锆挂片试验条件为:生产介质20%硫酸+甲萘胺;生产200-250℃;压力14-15个大气(1419- 1520kPa)。结果表明,随时间增加,锆母材与焊缝区氧含量稍有增加,但增加速度较缓,对锆的力学性能未引起恶化。而氢含量却在这种介质腐蚀中逐渐下降,可减少脆性,对锆有利,年腐蚀率仅为 0.024-0.04mm/a。
锆粉在空气中易燃烧,可作引爆及无烟。
锆可用于钢脱氧去硫的添加剂,也是装甲钢、大炮用钢、不锈钢及耐热钢的组元。
锆是镁合金的重要合金元素,能提高镁合抗拉强度和加工性能。锆还是铝镁合金的变质剂,能细化晶粒。
二氧化锆和锆英石是耐火材料中有价值的化合物。二氧化锆是新型陶瓷的主要材料,不可用作抗高温氧化的加热材料。二氧化锆可作耐酸搪瓷、玻璃的添加剂,能显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性。锆英石的光反射性能强、热稳定性好,在陶瓷和玻璃中可作遮光剂使用。
锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氨等气体,是理想的吸气剂,如电子管中用锆粉作除气剂,用锆丝锆片作栅极支架、阳极支架等。
粉末状铁与硝酸锆混合,可作闪光粉。金属锆几乎全部用作核反应堆中铀燃料元件的包壳。也用来制造照相用的闪光灯,以及耐腐蚀的容器和管道,特别是能耐盐酸和硫酸。锆的化学药品可作聚合物的交联剂。
从上来看,钢里只要加进千分之一的锆,硬度和强度就会惊人地捉高。含锆的装甲钢、大炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是制造、坦克、大炮和板等的重要材料。
从原子能和核能上来看,锆有的核能性,是发展原子能工业不可缺少的材料,我国的大型核电站普遍都用锆材,如果用核动力发电,每一百万千瓦的发电能力,一年就要消耗掉20到25吨金属锆。一艘三万马力的;核潜艇用锆和锆合金作核燃料的包套和压力管,锆的使用量达20至30吨。
锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、的熔点、的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、、核反应、原子能领域。“神六”上使用的抗腐蚀性、耐高的钛产品,其抗腐蚀性能远不如锆,其熔点1600度左右,而锆的熔点则在1800度以上,二氧化锆的熔点更是高达2700度以上,所以锆作为航空航天材料,其各方面的性能大大于钛。
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