Šipka/šip od legure cirkonija

Sljedeća nezamjenjiva svojstva čine da šipka/šip od legure cirkonija igra važnu ulogu u višestrukim industrijskim primjenama:

1. Ekstremno nizak presjek apsorpcije termičkih neutrona{1}}

To je primarni razlog zašto bi legura cirkonija mogla biti prvi izbor za nuklearnu industriju. Kao gorivo za nuklearni reaktor, termalni neutron legure cirkonijuma sa slabom sposobnošću apsorpcije da omogući više termalnih neutrona da učestvuje u kontinuiranoj reakciji nuklearne fisije, tako da se može unaprediti ekonomičnost i efikasnost reaktora.

2. Odlična otpornost na koroziju

Cirkonijum se može osloboditi u oksidacioni film sa kompaktnom, stabilnom i jakom adhezijom čija je glavna komponenta cirkonijum dioksid pod visokim-temperaturama i visokim{1}}pritiscima. Film je kao barijera za osnovni metal od korozije i osigurava izuzetno visoku stabilnost pod visokim-temperaturom vode i pare sa temperaturom iznad 350 stepeni i daleko superiorniji od nehrđajućeg čelika.

3. Sjajna mehanička svojstva

Legura cirkonijuma i dalje zadržava dovoljnu čvrstoću,-sposobnost i sposobnost protiv-deformacije protiv puzanja i otpornost-od dugotrajnog-mehaničkog pritiska i zračenja unutar reaktora.

4. Razumna kombinacija performansi

Optimizacija čvrstoće,{0}}otpornosti na koroziju i anti-radijacionih svojstava kako bi se prilagodili različitim industrijskim okruženjima kroz modulirajuće legure kao što su Sn,Nb,Fe,Cr i tako dalje.

Legura cirkonijuma se uglavnom primenjuje u oblastima gde je potrebna super visoka{0}}tehnologija.

1. Nuklearna industrija (tipična primjena)

Obloga nuklearnog goriva: Glavni proizvodi visoko prerađenih proizvoda. Šipka od legure cirkonijuma mora biti ekstrudirana, valjana ili navučena na cijev od legure cirkonijuma sa tankim zidom kako bi se parcelisalo nuklearno gorivo (ovde se odnosi na pelet uranijum dioksida) koji predstavlja prvu sigurnosnu zavesu koja sprečava curenje radioaktivnog fisionog proizvoda i održava strukturni integritet komponenti goriva.

Komponenta strukture: šipka/šip od legure cirkonijuma može se koristiti i za druge strukturne komponente jezgra reaktora, kao što su cev, rešetka, završni čep.

2. Hemijska industrija

Šipka/šip od legure cirkonijuma je takođe dostupna za hemijsku opremu koja se odnosi na jake kiseline, jake alkalije i soli, kao što su pumpa, ventil, cijev izmjenjivača topline, osovina miješalice itd.

3. Specijalizovano polje

Sa namenskom primenom u vazduhoplovstvu, medicini (implantacioni materijali zbog svoje bio{0}}kompatibilnosti), ali razmere i značaj nisu toliki kao nuklearna industrija.

Različite ocjene su potrebne za različite scenarije primjene, a uobičajene ocjene su sljedeće:

Zr-4 legura cirkonijuma: Najzreliji i sa -dalekim opsegom primjene materijal za oblaganje za PWR. Poboljšati sposobnost anti-apsorpcije vodonika i anti-vodikove krtosti putem smanjenja sadržaja nikla.

Zr2.5Nb legura cirkonijuma: Uglavnom se primenjuje za kanadski CANDU reaktor teške vode veće čvrstoće.

Nova legura cirkonijuma (ZIRLO®, M5®, E635): Legura stvorena za veću potrošnju goriva (efikasnija potrošnja goriva) i duži period ciklusa goriva. Obično sa sadržajem Nb za aktiviranje funkcije protiv deformacije protiv puzanja i otpornosti na koroziju za ključni materijal sljedeće nuklearne elektrane.

Proizvodnja šipke/šipke od legure cirkonijuma je složen i veoma-zahtevan proces koji uključuje:

1. Spužvasta priprema cirkonija: Dobivanje spužvastog cirkonija iz rude cirkonijuma putem mag -neziotermnog procesa redukcije (Kroll proces)

2. Topljenje: Mešanje cirkonijuma i legure elemenata i dobijanje homogenog i čistog ingota cirkonija nakon nekoliko VAR topljenja.

3. Kovanje i ekstrudiranje: Kovanje ingota u šipke/šipke punog prečnika i manjeg prečnika da se razbije kao-livena struktura.

4. Valjanje i izvlačenje: Obrada šipke/šipa u prilagođenu dimenziju i preciznost tehnologijom toplog-valjanja, hladnog-valjanja i izvlačenja.

5. Termički{1}}obrada i završna obrada: žarenjem za prilagođavanje njegove mikro-strukture i mehaničkih svojstava za postizanje konačnog ravnanja i poliranja.

    Općenito govoreći, kao osnovni strateški materijal, šipka/šip od legure cirkonijuma predstavlja nezamjenjiv izbor za oblaganje goriva i strukturne komponente reaktora u primjeni nuklearne industrije sa svojim niskim poprečnim presjekom-apsorpcije neutrona i savršenom otpornošću na koroziju u okolnostima visoke temperature i-vode visokog pritiska.