Pourquoi le zirconium est-il un métal de transition ?

Pourquoi le zirconium est-il un métal de transition ?

Lorsque d'une pureté suffisante, zirconium est mou et ductile. Le zirconium, un métal de transition, a une bonne résistance à la corrosion et une faible capacité d'absorption des neutrons thermiques. Ces propriétés sont souhaitables dans les matériaux utilisés pour certaines parties des réacteurs nucléaires. La forte augmentation de la production de zirconium depuis 1945 est le résultat direct de la construction de réacteurs nucléaires.

Pourquoi le zirconium est-il un métal de transition ?

Le zirconium est obtenu à partir de sable de zircon, qui contient également un faible pourcentage d'oxyde d'hafnium . Lors de la fabrication du zirconium de qualité réacteur, le hafnium doit être éliminé de sorte que la concentration de hafnium dans le zirconium ne sera pas plus de 0, 01 pour cent. La production de hafnium dépend largement de la production de zirconium de qualité réacteur. Le zirconium et l'hafnium réagissent à peu près de la même manière dans les processus de raffinage habituels, la séparation est donc difficile.

Néanmoins, plusieurs procédés ont été développés pour accomplir la séparation souhaitée. Lingots de zirconium coulés et le groupe d'alliages connus sous le nom de Zircaloys sont produits par fusion à l'arc ou par procédés métallurgiques des poudres . Les lingots ou compacts résultants peuvent être forgés à chaud et laminés sans atmosphère protectrice.

La température de forgeage est d'environ 1550 F pour le métal non allié et 1800 F pour les Zircaloys. Le recuit sous vide est utilisé dans les étapes de finition de la fabrication pour améliorer les caractéristiques de surface.

tube de tige en zirconium

Le zirconium peut être extrudé à chaud à environ 1800 F, mais certains moyens doivent être utilisés pour protéger la surface pendant le chauffage. Cela peut être fait dans un bain de sel. Le métal peut également être travaillé à froid. Le soudage peut être effectué dans une atmosphère protectrice appropriée.

Plusieurs alliages de zirconium ont été développés pour fournir une résistance améliorée à température ambiante et à température élevée et une résistance à la corrosion sans sacrifier d'autres propriétés favorables. Le Zircaloy-2 contient environ 1,5% d'étain et le Zircaloy-3 contient environ 0,5% d'étain. Les deux alliages contiennent également de petites quantités de fer, chrome , et nickel et des traces d'autres éléments.

En plus des composants des réacteurs nucléaires, zirconium métal est utilisé pour les équipements spéciaux résistant à la corrosion pour l'industrie chimique, dans les ampoules flash et pour les applications chirurgicales.

Conclusion 

Merci d'avoir lu notre article et nous espérons qu'il pourra vous aider à mieux connaître le zirconium, un métal de transition . Si vous souhaitez en savoir plus sur le zirconium et autres métaux réfractaires , vous pouvez visiter Métaux réfractaires avancés (ARM) pour plus d'informations.

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