在自然界中豺研,稀有金屬鋯和鉿形影不離胃余,都是核反應(yīng)堆必不可少的原材料,故有核反應(yīng)堆的“哼哈”二將之稱雀秤。說起金屬鋯赞拼,大家肯定都不陌生,在元素周期表中屬IVB族元素缔龟,元素符號為Zr璃锻,原子序數(shù)40,其具有良好的耐腐蝕性能值豫、極低的熱中子吸收截面以及較高的熔點玫葡,可廣泛應(yīng)用于化工、陶瓷澈拖、冶金碴穴、核工業(yè)等領(lǐng)域。
但說起金屬鉿参歹,大部分人肯定會覺得非常陌生仰楚。其實,鉿也是一種稀有金屬犬庇,跟鋯同屬IVB族元素僧界,原子序數(shù)為72,鉿存在于鋯的礦物中械筛,是一種銀白色金屬捎泻,粉末呈黑色,密度為13.09克/立方厘米埋哟,沸點為5400℃笆豁,熔點為2222℃,具有突出的核性能赤赊,因其熱中子截面可達(dá)105b闯狱,且經(jīng)長期輻照后沒有明顯下降,加之其良好的熱水腐蝕抗力和機(jī)械性能抛计,是一種理想的核反應(yīng)堆燃料控制棒材料哄孤。
鉿顆粒
鋯是在1789年分析鋯英石時發(fā)現(xiàn)的,而鉿的發(fā)現(xiàn)較之晚了一百多年嫡澄,于1922年才被發(fā)現(xiàn)旅霍。自鉿被發(fā)現(xiàn)了以后,人們一直在研究鋯鉿的分離工藝改擂,因鉿和鋯的電子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)相似铣翁,二者常常成對出現(xiàn)在礦物中租触,在自然界中共生共存,分離非常困難供馍。美國是最早研究鋯鉿分離的國家蔽宜,1925年,德·布爾與范·阿克爾發(fā)表了提純鉿和制造延性鉿的方法刽软,即碘化法制備鉿苫颤。1951年,因美國軍事工業(yè)發(fā)展的需要奏散,使得鉿工業(yè)逐步得到發(fā)展俯坐,以氧化鉿為原料,經(jīng)過氯化得到四氯化鉿君铁,再用鎂還原法制得海綿鉿检碗,最終將海綿鉿經(jīng)過真空電弧熔煉或碘化法處理得到結(jié)晶鉿,又叫高純鉿码邻,鉿和鋯元素含量達(dá)99.9%以上折剃。
鉿金屬條
鉿材料可應(yīng)用于航空航天、半導(dǎo)體鍍膜等多個領(lǐng)域像屋。其中怕犁,在航空航天領(lǐng)域,將添加1.25%鉿的鑄造型鎳基高溫單晶合金用作飛機(jī)發(fā)動機(jī)的渦輪葉片己莺,可提升發(fā)動機(jī)的功率奏甫、推力及壽命。添加10%鉿的鈮基合金(C-103)凌受,因具有良好的塑性加工性能阵子、焊接性能及耐高溫性能,可用作火箭發(fā)動機(jī)的噴嘴胜蛉;高純鉿粉則可用作火箭燃燒劑挠进。在半導(dǎo)體鍍膜領(lǐng)域,高純鉿用于制作64位以上(12納米以下)CPU芯片的半導(dǎo)體電子隔柵誊册,成品鉿靶對純度皇驼、晶粒度、表面粗糙度窘吟、平整度以及公差范圍要求高畦怒,鋯含量<0.5%;在光學(xué)鍍膜領(lǐng)域蠕蹋,隨著激光在工業(yè)中的大量應(yīng)用桶邑,高純鉿被大量用作光學(xué)組件增透膜鍍膜靶材。在等離子切割領(lǐng)域阔渔,鉿絲用于制作等離子切割電極頭法顺;在槍彈領(lǐng)域归闺,高純鉿粉用于穿甲燃燒彈的燃燒劑;碳化鉿粉主要用于硬質(zhì)合金領(lǐng)域快挡;高純四氯化鉿用于大功率LED領(lǐng)域等。
鉿 條
隨著國力的提升和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展买臣,建設(shè)強(qiáng)大的海軍已提上日程现蹂,增建的核潛艇和規(guī)劃中的核航母均需要大量的鉿材作為動力反應(yīng)堆的燃料控制棒。在民用核領(lǐng)域术陶,重點研發(fā)小型模塊化商業(yè)堆和高溫氣冷堆以突出安全性凑懂,高純鉿也將得到更廣泛的應(yīng)用。未來梧宫,金屬鉿將是國家發(fā)展戰(zhàn)略型武器裝備的關(guān)鍵材料接谨,也是國家高端制造業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的關(guān)鍵性材料!
鉿靶材