Цирконій
Міжнародний аналог
| Марка | Аналог | W. Nr. | Aisi Uns | En | Замовити |
|---|---|---|---|---|---|
| Э100 | КТЦ100 | Поставка з металобази, є в наявності |
Характеристика
Цирконій (хим. символ Zr) — сіро-сталевий метал з жовтуватим відтінком, Отримують з рудного концентрату або переплавкою цирконієвих відходів. Це ковкий і пластичний майже як золото, парамагнітний, корозійностійкий жаростійкий метал. Він стійкий до дії хлорованої і морської води, аміаку, лугів, кислот, затримує радіацію, не втрачає свої якості в умовах високих або кріогенних температур. Як правило, використовується в сплаві з іншими металами. яким надає не тільки свої неординарні властивості, але і підвищує технологічність.
| Атомний номер Zr | Атомна (молярна) маса г/моль | Ступінь окислення | Щільність [г/см3] | Температура плавлення t°С | Температура кипіння t°С | Теплота плавлення кДж/кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| № 40 | 91,2 | 0, 1, 2, 3, 4 | 8,5 | 1855°С | 4409°С | 19,2 |
Геологія
В рудних родовищах цирконій буквально розсипаний в самих різних куточках планети, де він зустрічається у вигляді аморфних оксидів і солей, а також у вигляді монокристалів, наприклад, в Північній Кароліні США. Такі кристали в родовищах Нігерії іноді досягають ваги більше кілограма. Найбільш багаті поклади розташовані на території Північної Америки, Австралії, ПАР та Індії. В руді цирконій часто зустрічається разом з гафнієм — за властивостями найбільш близьким до нього металом. Природні запаси цирконію в Росії оцінюються 10% від світових. У 1799 році цей метал вперше був виділений у вигляді двоокису німецьким хіміком Клапротом з мінералу циркону. Виплавляється Zr з збагаченого рудного концентрату, в якому вміст діоксиду цирконію доходить до 60−65%.
Процентний склад сплавів цирконію
| Марка | або | Zr+Hf | Hf | Nb | Be | Ni | Al | Ti | Cr | Pb | O2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Э100 | КТЦ100 | 99,7 | 0,01 | - | 0.0005 | 0.01 | 0.005 | 0.007 | 0.005 | 0,005 | 0.14 |
| Э110 | КТЦ 110 | 99.5 | 0,01 | 0,9−1,1 | 0,003 | 0,02 | 0,008 | 0.007 | 0,02 | 0,005 | 0,10 |
| Э125 | КТЦ 125 | 99.5 | 0,01 | 2.4−2.7 | 0,003 | 0,02 | 0,008 | 0.007 | 0,02 | 0,005 | 0,06−0,1 |
Використання. Ювелірна справа
Унікальні властивості цього металу здавна привертали ювелірів, Анодований цирконій може набувати будь-який відтінок, надаючи широкі можливості для втілення самих сміливих мистецьких задумів. Якщо вам хочеться чого-небудь оригінального і незвичайного, вам слід звернути увагу на прикраси з цирконію. Ці вироби елегантні, продумані і чудово виконані, привабливі своєю завершеністю. З цієї причини вони дуже високо оцінюються на світовому ринку.
Хімічний склад зарубіжних аналогів цирконію
| Марка | UNS | Zr+Hf | Hf | Fe+Cr | H | N | C | O |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zr 700 | R60700 | 99.2 | 4.5 | 0.2 | 0.005 | 0.025 | 0.05 | 0.1 |
| Zr 702 | R60702 | 99.2 | 4.5 | 0.2 | 0.005 | 0.025 | 0.05 | 0.16 |
| Zr 705 | R60705 | 95.5 | 4.5 | 0.2 | 0.005 | 0.025 | 0.05 | 0.18 |
Металургія та енергетика
Мінерал циркон і двоокису ZrO2 входять до складу вогнетривкої футеровки металургійних печей, жароміцного покриття тиглів, вогнетривких труб і т. п. Вітчизняні інженери розробили технологію прокату труб будь-якого профілю з цирконієвого сплаву КТЦ-110,. Такі труби актуальні в теплообмінних системах ТВЕЛ. Вони можуть працювати при температурі вище 2000 °C без втрати технологічних якостей.
Цей досить дорогий метал спочатку використовувався для легування сталей. За рахунок подрібнення зернистості сплаву, цирконій не тільки надає жаростійкість сталі і корозійна стійкість, але і підвищує технологічність. Легування цирконієм сталевих труб призводить до двократного зниження корозійних втрат. З квадратного метра поверхні легованих труб втрачається майже на 1 грам менше металу за рік. Цирконій — хороший розкислювач. Він робить жароміцні сплави міді при незначній втраті електропровідності. Також він входить до складу латуней і бронз. При гідруванні (насиченні воднем) цирконій у кілька разів збільшується в об'ємі, набагато більше, ніж при нагріванні, що дозволяє з'єднувати різні матеріали, коли ні пайка, ні зварювання незастосовні. Це безальтернативний спосіб при виготовленні двошарових труб з матеріалів різної жаростійкості, наприклад, латуні або бронзи — з вольфрамом. Так якщо втулку із сталі і алюмінію насадити на кільце цирконію і піддати гидрированию протягом години при 400 °C, сталь і алюміній склеятся «намертво». У металургії з двоокису цирконію або мінералів циркону і бадделеита виробляють вогнетривкі цеглини для промислових печей, тиглі для плавки металів і т. п. вогнетривкі вироби.
Кераміка
До 25% цирконію споживається на виробництво металу, емалі і глазурі. Більше ста тисяч тонн концентрату ZrO2 в рік іде на виготовлення не тільки побутовою, але й електротехнічної кераміки: високовольтних ізоляторів та іншого технічного фарфору з високим опором. Кераміка на основі цирконію використовується для хімічних тиглів, ступок і т. п. в ультразвукових датчиків і медичних приладах, піроелектричних детекторах інфрачервоного випромінювання.
Ядерна енергетика
Вузьке перетин захоплення теплових нейтронів плюс жаростійкість дозволяють використовувати цирконій для тепловиділяючих елементів ядерних котлів. Це один з основних конструкційних матеріалів атомних реакторів. На Україні розроблена промислова технологія виробництва труб широкого асортименту з цирконієвого сплаву КТЦ-110 у тому числі для комплектуючих ТВЕЛ. Цей метал добре затримує радіоактивне випромінювання. В кардіоцентрі Нижнього Новгорода в рентгенологічному відділенні проводили дослідження. Тонка цирконієва пластина захищала від опромінення набагато краще декількох шарів свинцевих фартухів.
Медицина та побут
В кардіоцентрі Нижнього Новгорода провели дослідження. В рентгенівському відділенні тонка цирконієва пластина затримувала випромінювання набагато сильніше, ніж кілька шарів захисних свинцевих фартухів. З’ясувати, що цей метал активно поглинає і нейтралізує випромінювання. Регулярне носіння виробів з цирконію благотворно впливає на здоров’я. У разі хронічних порушень процес лікування часто проходить через період загострення. В такому випадку виріб необхідно зняти і через деякий час знову надіти, коли неприємні відчуття зменшуються. Захворювання проходить після декількох циклів. Біологічна інертність в числі інших достоїнств цирконію дозволяють використовувати його для виробництва ін'єкційних голок, зшивання кісткових відламків та постановки зубних протезів. З цього металу проводиться ексклюзивна побутова посуд і столові прилади. Регулярне носіння виробів з цирконію благотворно впливає на здоров’я.
Піротехніка та боєприпаси
Порошкоподібний цирконій у присутності окислювачів (наприклад, бертолетової солі) згорає при температурі 4650 °C з виділенням яскравого світла. Використовується у феєрверках, для трасуючих куль, фото-авіабомб, останнім часом — для накачування лазерів.
Інші галузі
Стійкість цирконію до дії перегрітої пари, кислот, промислового конденсату цирконієві труби актуальні в хімічній промисловості, переробної, целюлозно-паперової галузі, Біологічна інертність і відповідність найсуворішим санітарним нормам дозволяє використовувати цирконій для харчової галузі і в побуті, виготовлення посуду, конденсаторів парових та ін'єкційних голок.
Цирконієві прутки
Прутки з цирконію виробляють литі, горячепрессованные та холоднокатані, ковані товщиною 4,5 — 81 мм і довжиною більше семи метрів. Використовують сплав цирконію з ніобієм (1 — 2,5%) або сплав Э635. Точність виготовлення може бути: звичайної і підвищеної точності. Вони є надійним конструкційним матеріалом у виробництві термостійких деталей атомних реакторів, оболонок ТВЕЛ і різні елементи ТВЗ.
Прутки йодидного цирконію
Такі прутки з псевдокристаллической поверхнею (прутки Ван Аркеля) — особливий клас продукції з цирконію самої високої чистоти, отриманого технологією йодидного рафінування. З них виготовляють дріт, електроди і деталі вакуумних приладів.
Листи холоднокатані
Із сплавів цирконію легованих 2,5% ніобію виробляють холоднокатані листи — під замовлення будь-яких параметрів. Відпал проводиться у вакуумі, поверхню протравлюється. Такі листи мають високу корозійну стійкість. Використовуються як основа для кришок паливних касет ядерних реакторів, хімічних речовин і реакторів фрагментів суднового обладнання.
Холоднотягнутий дріт
Із сплавів цирконію легованих 1 — 2,5% ніобію виробляють холоднокатану дріт Діаметром 0,7 — 4 mm. Така дріт служить основою виробництва деталей запірної арматури ядерних реакторів, також вона необхідна для зварювання трубчастих деталей.
Катоди з цирконію
Актуальні для нанесення особливо міцних покриттів — нітридів, оксидів, оксінітрідов цирконію — на кромки ріжучих інструментів з твердих сплавів, на лопатки турбін, елементів пар тертя (вали, втулки). При цьому термін служби продукції зростає в 10 разів. У стоматології допомогою цирконієвих катодів наносять зносостійке покриття на зубні коронки.
Купити за вигідною ціною
Компанія ТОВ «Электровек-Сталь» пропонує широкий асортимент продукції на основі цирконію:
- лист;
- смуга;
- дріт (Діаметром 0,7 — 4 mm);
- пруток Ø 150 mm;
а також виробів з цирконію за кресленням замовника:
- мішень;
- катоди для напилення та ін.
Поставляємо сертифікований прокат з рідкісних металів і сплавів за оптимальними цінами. У специфікації відображені дані за відсотковим складом і механічними якостями продукції. У нас легко купити оптом будь-напівфабрикати для масштабних виробництв. Ми також співпрацюємо з роздрібними покупцями. Високий рівень сервісу, відповідність продукції ГОСТ і міжнародним стандартам якості, оперативність обслуговування є обличчям нашої компанії. Поставляємо циркониевую трубу стандартних і нестандартних розмірів в найкоротші терміни зі складів, розташованих на території Росії і України. Висока якість, доступні ціни, широкий вибір продукції визначають обличчя нашої компанії. Ставши нашим постійним клієнтом, Ви зможете розраховувати на систему дисконтних знижок. Співпраця з нами допоможе Вам реалізувати будь-які інженерні задуми. Чекаємо Ваших замовлень на сайті evek.org.
