Warum ist Zirkonium ein Übergangsmetall?

Warum ist Zirkonium ein Übergangsmetall?

Bei ausreichender Reinheit Zirkonium ist weich und duktil. Zirkonium, ein Übergangsmetall, hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und ein geringes Absorptionsvermögen für thermische Neutronen. Diese Eigenschaften sind bei Materialien wünschenswert, die für bestimmte Teile von Kernreaktoren verwendet werden. Der starke Anstieg der Zirkonproduktion seit 1945 ist das direkte Ergebnis des Baus von Kernreaktoren.

Warum ist Zirkonium ein Übergangsmetall?

Zirkon wird aus Zirkonsand gewonnen, der auch einen kleinen Anteil Hafniumoxid enthält . Bei der Herstellung von Zirkonium in Reaktorqualität muss das Hafnium entfernt werden, damit die Konzentration von Hafnium im Zirkonium wird nicht mehr als 0, 01 Prozent betragen. Die Produktion von Hafnium hängt weitgehend von der Produktion von Zirkonium in Reaktorqualität ab. Zirkonium und Hafnium reagieren in den üblichen Raffinationsprozessen ähnlich, daher ist die Trennung schwierig.

Dennoch wurden mehrere Verfahren entwickelt, um die gewünschte Trennung zu erreichen. Gussbarren aus Zirkonium und die Gruppe der als Zirkaloy bekannten Legierungen werden durch Lichtbogenschmelzen oder durch pulvermetallurgische Verfahren hergestellt . Die resultierenden Barren oder Presslinge können ohne Schutzatmosphäre warm geschmiedet und gewalzt werden.

Die Schmiedetemperatur beträgt etwa 1550 F für das unlegierte Metall und 1800 F für die Zirkaloys. Vakuumglühen wird in den Endstufen der Fertigung verwendet, um verbesserte Oberflächeneigenschaften zu erzielen.

Zirkonium-Rutenrohr

Zirkonium kann bei etwa 1800 F heißextrudiert werden, aber es müssen einige Maßnahmen ergriffen werden, um die Oberfläche während des Erhitzens zu schützen. Dies kann in einem Salzbad erfolgen. Das Metall kann auch kaltverformt werden. Das Schweißen kann in einer geeigneten Schutzatmosphäre erfolgen.

Mehrere Zirkonlegierungen wurden entwickelt, um eine verbesserte Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei Raumtemperatur und erhöhter Temperatur bereitzustellen, ohne andere vorteilhafte Eigenschaften zu opfern. Zircaloy-2 enthält ungefähr 1,5 Prozent Zinn und Zircaloy-3 enthält ungefähr 0, Z5 Prozent Zinn. Beide Legierungen enthalten auch geringe Mengen an Eisen, Chrom , und nickel und Spuren anderer Elemente.

Zusätzlich zu Kernreaktorkomponenten, Zirkoniummetall wird für spezielle korrosionsbeständige Geräte für die chemische Industrie, in Blitzlichtlampen und für chirurgische Anwendungen verwendet.

Schlussfolgerung 

Vielen Dank für das Lesen unseres Artikels und hoffen, dass er Ihnen helfen kann, mehr über Zirkonium als Übergangsmetall zu erfahren . Wenn Sie mehr über das Zirkonium erfahren möchten und andere feuerfeste Metalle , besuchen Sie Advanced Refractory Metals (ARM) für weitere Informationen.

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