Hvad er zirconiumfolie, og hvordan det er lavet
Zirconiumfolie er et tyndt, fladt produkt rullet af zirconium eller zirconiumlegering. Folie er almindeligvis defineret som materiale, der er tyndere end omkring 0,2 mm, og det fremstilles ved varmvalsning af en plade, efterfulgt af koldvalsning med mellemudglødning for at kontrollere kornstørrelse, fladhed og overfladefinish. Fordi zirconium har en sekskantet tætpakket struktur, skal rulleplaner udformes omhyggeligt for at undgå revner. De endelige egenskaber afhænger af kemi, udglødningstemperatur og mængden af koldt arbejde, der er tilbage i strimlen.
Karakterer og specifikationer
Den mest almindelige kommercielle kvalitet er ren zirconium med kontrolleret hafnium, normalt leveret som Zr702. Nukleare applikationer bruger Zircaloy-kvaliteter såsom Zircaloy-2 og Zircaloy-4, som indeholder tin, jern, krom og nikkeltilsætninger for at forbedre styrke og korrosionsadfærd. Kinesisk levering følger GB/T 21183 for zirconium- og zirconiumlegeringsplader, strimler og folie, mens ASTM B551 eller B551M er meget udbredt internationalt. Et nøglepunkt for købere er hafniumniveauet, da hafnium har et højt neutronabsorptionstværsnit og skal fjernes for nukleart materiale.
Korrosionsbestandighed og fysiske egenskaber
Zirconium danner en tynd, stabil oxidfilm, der beskytter den mod mange aggressive medier, herunder de fleste mineralsyrer, alkalier og saltopløsninger. Den fungerer meget godt i salt- og svovlsyreservice, hvor rustfrit stål fejler, men flussyre- og fluorholdige miljøer angriber den beskyttende film. Zirconium har et smeltepunkt omkring 1855 grader Celsius, god duktilitet og et lavt termisk neutronabsorptionstværsnit i sin hafniumfri form. Disse egenskaber forklarer dets anvendelse i både udstyr til kemiske anlæg og nukleare brændselssamlinger.
Anvendelser af zirkoniumfolie
Folie og tynde strimler bruges til varmevekslerforinger, pakninger, pakninger, sprængskiver og korrosionsbestandige komponenter i kemisk behandling. I den nukleare industri fremstilles zirconiumlegeringsbånd til brændstofbeklædning og strukturelle komponenter. Folie bruges også som en getter i vakuumanordninger, som en komponent i specialelektronik og som mellemlag i nogle sammenføjningsprocesser. Tyndt materiale giver designere mulighed for at beklæde beholdere og danne komplekse former, mens vægten og materialeomkostningerne holdes under kontrol.
Indkøb, eftersyn og håndtering
Indkøb af zirconiumfolie kræver klar specifikation af kvalitet, hafniumindhold, tykkelse og tolerance, bredde, temperament, overfladefinish og mekaniske egenskaber. Inspektion dækker typisk kemisk analyse, dimensionsmåling, visuel overfladekontrol og, for nuklear kvalitet, ultralyds- eller radiografisk undersøgelse. Folie skal opbevares fladt og tørt, beskyttet mod kontakt med fluorstoffer og mod slid. Ren håndtering er vigtig, fordi overfladeforurening kan reducere den beskyttende oxidfilm og føre til for tidlig korrosion under drift.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvilken tykkelse betragtes som zirconiumfolie?
Folie refererer generelt til zirconiumstrimmel, der er tyndere end ca. 0,2 mm, fremstillet ved koldvalsning og udglødning.
Q: Hvilken ASTM-standard dækker zirconiumfolie?
ASTM B551 eller B551M dækker zirconium og zirconium legering strimler, plade og plade; GB/T 21183 er den kinesiske ækvivalent.
Q: Hvorfor er indholdet af hafnium vigtigt?
Hafnium absorberer neutroner stærkt, så nukleare kvaliteter kræver meget lavt hafnium, mens industrielle kvaliteter tillader højere niveauer.
Q: Hvor bruges zirconiumfolie?
Det bruges i kemisk procesudstyr, nukleare brændselskomponenter, vakuumgettere og specialelektronik.
Q: Hvad begrænser zirconium korrosionsbestandighed?
Fluorholdige medier angriber den beskyttende oxidfilm, så flussyreservice er ikke egnet.
