Zr.702(鋯)

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  • Zr.702 是指 702 純鋯合金(Zirconium 702),它是一種工業應用中的非合金鋯材料,主要由 純鋯(Zr) 組成,並含有極少量的雜質。這種材料的最大特點是具有優異的耐腐蝕性、良好的機械性能和優越的抗熱性,廣泛應用於核工業、化學加工和醫療等領域。

以下是 Zr.702 的詳細介紹:

1. 化學成分

  • Zr(鋯): 99.2% 以上
  • Hf(鉿): ≤ 4.5%
    • 鋯礦石中常含有鉿,且兩者難以分離,因此鉿含量通常被控制在 4.5% 以下。
  • 雜質: 主要包括鐵 (Fe)、碳 (C)、氮 (N)、氧 (O)、氫 (H) 等元素,但含量都非常低。

2. 機械性能

  • 密度: 約 6.5 g/cm³
  • 抗拉強度: 380 MPa (兆帕)
  • 延伸率: 16-24%
  • 硬度: 低至中等,這使它在某些應用中具有良好的可加工性。

3. 特性

  • 耐腐蝕性: Zr.702 在多數酸性和鹼性環境下有非常優異的抗腐蝕性,尤其在含氯離子和含酸的環境中表現突出。這使得它在核工業中的燃料包殼和耐腐蝕的化工設備中廣泛使用。
  • 高溫穩定性: 具有良好的耐高溫特性,能在 400℃ 以上的高溫環境下穩定工作。
  • 低吸收中子截面: Zr.702 具有非常低的中子吸收截面,這是它在核工業中能夠大量應用的主要原因之一,尤其是用於核燃料棒包殼。

4. 應用領域

  • 核工業: Zr.702 被用於製造核反應堆的燃料包殼及結構元件,因為它不會吸收過多的中子,從而不影響核反應的效率。
  • 化工設備: 在化學加工中,Zr.702 用於製造耐腐蝕的設備,如換熱器、泵、管道和閥門,尤其是處理高腐蝕性的鹽酸、硫酸等介質。
  • 醫療領域: 由於其生物相容性,鋯合金可應用於外科植入物和牙科器械。
  • 航空航天和高科技行業: 在高溫、惡劣環境中,Zr.702 也被應用於特種合金和設備中。

5. 優點

  • 出色的抗腐蝕性能,即使在極端的酸性和鹼性環境下依然表現良好。
  • 高溫環境下具有穩定的機械性能。
  • 在核工業中使用時,由於其低中子吸收特性,有助於提升反應堆效率。

6. 加工方式

Zr.702 可以通過多種加工方式進行成型,包括冷加工、熱加工、焊接等。由於其優異的延展性和韌性,通常能夠應用於多種製造工藝中,如車削、鑄造和焊接。

總結:

Zr.702 以其優異的抗腐蝕性、耐高溫性及低中子吸收率,成為核工業、化工設備製造等領域中的關鍵材料,並且其相對易於加工的特性使其在其他高要求領域如醫療和航空航天等得到廣泛應用。

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