Zr702/Zr705ジルコニウム金属およびその合金の用途

ジルコニウムとその合金は、優れた核特性、耐食性、機械的特性に優れており、現在、ほとんどすべてが原子炉の構造、被覆材、制御棒の材料として原子力産業で使用されています。

1. 原子炉への応用

金属ジルコニウムは水冷反応器に適しており、次のような用途に使用されます。

(1) 恒久的な炉心構造の作成と燃料要素の固定。 圧力管の製造およびその他の付属品の製造。

(2) 燃料要素の被覆材として。 燃料要素被覆材には、小さな熱中性子吸収断面積、優れた耐食性、および機械的特性が必要であり、ジルコニウム合金が最も満足のいくものです。 また、熱伝導率や燃料との相性も良好です。

(3) ジルコニウムはウラン合金の優れた添加剤です。 ジルコニウムの水素化物は、反応器の減速装置として使用できます。

ベルは水冷原子炉の制御材料として最適です。 耐食性に優れているため、外装を施さずにそのままの状態で使用することも可能です。 麺は耐放射線性に優れ、長寿命です。 現在、船舶用の水冷炉のほとんどは制御棒の製造にベルを使用しています。

2. 化学産業への応用

ジルコニウムは、酸やアルカリなどに対する耐食性に優れているため、化学機器への使用が増えています。 ジルコニウムなどは、耐食性の反応塔、ポンプ、熱交換器、バルブ、撹拌機、ノズル、熱電対ケーシング、導管および容器のライニングなどの製造に使用できます。

3. その他の用途

ジルコニウム、電子管業界のヌードルパウダーは優れた脱ガス剤として使用でき、Zr-16A1 合金粉末とプレッシャーノットは優れた非散逸性脱ガス剤です。 ジルコニウムのワイヤーとシートは、ゲートホルダー、カソードホルダー、ゲート材料として使用できます。 ベルの高い融点と高い放射率を利用して、白熱フィラメント、X線管の陰極、高圧ガス放電管の電極、整流器部品の製造に利用可能なベル（W-Hf合金）を使用しています。

花火産業では、雷管と雷管の製造にジルコニウムと鉛の粉末が使用されます。 ジルコニウム粉末と硝酸ジルコニウムは、写真用フラッシュパウダーの製造に使用できます。

合金元素としてのジルコニウム金属は、製錬業界で多くの貴重な用途があります。

製鋼プロセスにおいて、ジルコニウムは強力な脱酸および脱窒元素です。 ジルコニウムは鋼中のオーステナイト粒を微細化し、硫黄を合成して硫化ジルコニウムを生成し、鋼の熱脆化を防ぎます。 ジルコニウムはまた、ひずみ時効の影響を軽減し、鋼の低温靱性を向上させます。 マグネシウム合金、アルミニウム合金の場合、ジルコニウムは非常に効果的な結晶粒微細化剤です。

少量の鉛を添加すると、ニッケル鉱山合金 (約 80% の Ni と 20% の Cr を含む) の耐性が向上します。 また、酸化タングステンを還元する場合、0.1～3%の鉛を添加すると粒成長速度を制御できます。

酸化ジルコニウムは、耐酸性のエナメルや耐火物の原料です。 ジルコニウムの一部の化合物は、染料として、また有機反応の触媒として使用されます。 ガラス産業では、ジルコニウム クロムは特殊なガラスの添加剤として使用されます。

麺の炭化物（HfC）の融点は3890℃、炭化タンタル（TaC）の1：4組成（HfC-4TaC）、融点は3940℃であり、セラミック材料の最高融点です。 超硬麺は非常に硬く、研ぎや研磨材として使用できます。