Zirconiul si Aliajele Sale

Extras din referat Cum descarc?

Zirconiul si aliajele sale
Zirconiul este un metal cu aspect cenusiu si lucios. In combinatii chimice, se gaseste in stare bi-, tri- sau tetravalenta, valenta cea mai des intilnita fiind +4. Zirconiul metalic are o mare capacitate de a retine gazele (H2, N2, O2).
Zirconiul are 2 straturi cristalografdice, o faza +- (structura hexagonal compacta) si o faza 2 (plane centrate cubic). Transformarea de faza a zirconiului pur din faza +- in faza 2 la temperaturi inalte apare la 863 +- 50C iar temperatura de topire este de 1852 +- 20C.
Zirconiul pur (hexagonal compact) la temperatura camerei are parametrii retelei a= 3,23A si c = 5,15A, aceasta dand un coeficient c/a de 1,593. Prezenta elementelor de aliere si/sau cresterea temperaturii va creste coeficientul c/a.
Zr: [0001]
Figura.1. Structura hexagonal compacta
Zirconiul are o sectiune de absorbtie a neutronilor mica, o rezistenta la rupere, in stare aliata, apropiata de cea a otelurilor (vezi tabelele 1 si 2) si o rezistenta la coroziune foarte buna in multe medii, inclusiv in apa. Aceste calitati au facut ca alieajelede zirconiu sa fie cele mai raspandite materiale structurale, in reacroarele nucleare cu neutroni termici, moderate si racite cu apa.
Tabelul 1.Proprietatile fizice ale zirconiului
Sectiunea eficace de absorbtie pentru neutroni termici la 2 200 m/s 0,18
Densitate 6 500 kg/m2
Punct de topire 1 845 +- 250C
Coeficient d dilatare termica la 2500C [0C]-1
- pe axa c
- pe axa a 
6,15 10-6
5,6910-6 
Rezistivitatea electric[ [n(C)m]
-la 200C
- la 1000C
- la 4000C 
420
590
1000
Conductivitatea termica [W/m K]
- la temperatura ambianta 
20,9
Structura cristalina ( la temperatura ambianta ) Hexagonal compact
Constantele retelei (la temperatura ambianta) a0= 3,2321u
c0=5,1474u
Tabelul 2
Proprietatile mecanice ale zirconiului
Proprietate recopt Prelucrat la rece
Rezistenta la tractiune (102MPa) 4,28 - 5 11,42 - 12,85
Rezistenta la curgere (102MPa) 1,42 - 2,14 9,28 - 10,71
Alungire(%) 30 - 40 15
Duritate Rockwell 35 - 45 87 - 98
Procedee de fabricatie :
Obtinerea zirconiului implica o etapa chimica si o etapa metalurgica.
Etapa chimica cuprinde operatii care pornesc de la minereul extras ( cel mai raspindit fiind un silicat de zirconiu denumit zircon), si se incheie cu obtinerea buretelui de zirconiu rafinat. Iata, pe scurt, una dintre variantele utilizate industrial:
-reducerea minereului, cu carbon, intr-un cuptor electric cu arc, si obtinerea carbonitrurii de zirconiu;
-clorurarea carbonitrurii;
-punerea in solutie a clorurii si separarea zirconiului de hafniu, prin extractie cu un solvent organic;
-precipitarea si calcinare oxidului de zirconiu (ZrO2);
-obtinerea tetraclorurii de zirconiu prin clorurarea oxidului cu clor la temperatura de 8000C, in prezenta grafitului de inalta puritate;
-reducerea clorurii de zirconiu in stare de vapori, cu magneziu lichid la temperatura de 8000C, in urma careia rezulta buretele de zirconiu;
-purificare buretelui de zirconiu de incluziunile de clorura de magneziu si de magneziu metalic prin distilarea acestora in vid.
Buretele de zirconiu astfel obtinut trebuie sa se incadreze in perscriptiile calitative deosebit de severe pentru destinatii nucleare. Astfel, continutul de fier, carbon sau oxigen se limiteaza la citeva parti pe milion (ppm) iar al altor elemente ca B, Cd, Li se situeaza sub 1 ppm. Metodele de analiza utilizate sunt foarte diverse, incluzind fluorescenta de radiatii X, spectroscopia optica de emisie, etc. 
Etapa metalurgica cuprinde o serie de operatii incepind cu obtinerea lingoului de aliaj si incheindu-se cu realizarea produselor finite (tevi, bare, sarme, benzi, etc.).
Lingoul se elaboreaza prin topirea in cuptoare cu arc, in vid, sau in cuptoare cu fascicul de electroni, in vid, a unei probe obtinute prin presarea buretelui de zirconiu, a deseurilor de zirconiu si a elelementelor de aliere (sub forma pura sau de aliaje). 
Deformarea plastica la cald a lingoului se face prin procedeele clasice de forjare, laminare, extrudare, si urmareste atat obtinerea semifabricatelor de anumite forme cat si a unor structuri adecvate ale grauntilor. Sunt necesare precautii deosebite pentru evitarea impurificarii cu gaze sau cu alte elemente in cursul prelucrarii.


Fisiere in arhiva (1):

  • Zirconiul si Aliajele Sale.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* La pretul afisat se adauga 19% TVA, platibil in momentul achitarii abonamentului / incarcarii cartelei.

Hopa sus!