בר/מוט מסגסוגת זירקוניום

התכונות הבאות שאין להן תחליף גורמות למוט/מוט מסגסוגת זירקוניום לשחק תפקיד חשוב ביישומים רבים בתעשייה:

1. חתך קליטת נויטרונים תרמית נמוכה ביותר-

זו הסיבה העיקרית לכך שסגסוגת זירקוניום יכולה להיות הבחירה הראשונה לתעשייה הגרעינית. כדלק לכור גרעיני, הנייטרון התרמי של סגסוגת הזירקוניום בעל יכולת הספיגה החלשה כדי לאפשר ליותר נויטרונים תרמיים להשתתף בתגובת הביקוע הגרעיני המתמשך כך שניתן לקדם את הכלכלה והיעילות של הכור.

2. תכונת עמידות בפני קורוזיה מעולה

ניתן לשחרר זירקוניום לסרט חמצון עם הידבקות קומפקטית, יציבה וחזקה שהמרכיב העיקרי הוא זירקוניום דו חמצני בסביבות-הטמפרטורה והלחץ הגבוה-. הסרט הוא בדיוק כמו מחסום עבור המתכת הבסיסית מפני קורוזיה וודא את היציבות הגבוהה ביותר מתחת למים בטמפרטורה-גבוהה וקיטור עם הטמפרטורה מעל 350 מעלות ועדיף בהרבה על הנירוסטה.

3. התכונה המכנית המופלאה

סגסוגת זירקוניום עדיין נשארת מספיק חוזק,-יכולת צורה ויכולת נגד-דפורמציה של זחילה ועומדת-בעמידה-לטווח הארוך בסביבת העיתונות המכנית והקרינה בתוך הכור.

4. ביצועי שילוב סבירים

אופטימיזציה של תכונות החוזק,-ההתנגדות בפני קורוזיה ואנטי-קרינה כדי להתאים את הסביבה התעשייתית השונות באמצעות אלמנט סגסוגת מווסת כגון Sn,Nb,Fe,Cr וכן הלאה.

סגסוגת זירקוניום מיושמת בעיקר בתחומים שבהם נדרשת טכנולוגיה סופר גבוהה-.

1. תעשייה גרעינית (יישום אופייני)

חיפוי דלק גרעיני: המוצרים העיקריים של מוצרים מעובדים מאוד. המוט מסגסוגת זירקוניום ישלח, מגולגל או יימשך לצינור סגסוגת זירקוניום בעל דופן דק כדי לחלק את הדלק הגרעיני (הכוונה כאן לכדורית דו-תחמוצת האורניום) המהווה את מסך הבטיחות הראשון למניעת דליפה של תוצר הביקוע הרדיואקטיבי ולשמירה על שלמות המבנית של מרכיבי הדלק.

מרכיב מבנה: מוט/מוט מסגסוגת זירקוניום יכול לשמש גם לרכיבים מבניים אחרים של ליבת הכור, כמו צינור, גריל, תקע קצה.

2. תעשייה כימית

מוט/מוט מסגסוגת זירקוניום זמין גם עבור יחידת הציוד הכימי הקשור לחומצה חזקה, אלקלי חזק ומלח דיאלקטרי, כמו משאבה, שסתום, צינור מחליף חום, פיר המערבל וכו'.

3. תחום מיוחד

עם היישום המיועד בתעופה, רפואי (חומרי השתלה בשל התאימות הביולוגית-), אבל קנה המידה והמשמעות אינם כמו בתעשייה הגרעינית.

הציונים השונים נדרשים עבור תרחישי היישום השונים והציונים הנפוצים הם כדלקמן:

סגסוגת זירקוניום Zr-4: הבוגרת ביותר ועם חומר חיפוי היישום הרחוק- עבור PWR. כדי לשפר את יכולת ספיגת המימן האנטי- ושיביכות אנטי מימן באמצעות הפחתת תכולת הניקל.

סגסוגת זירקוניום Zr2.5Nb: מיושמת בעיקר עבור כור המים הכבדים של קנדה CANDU עם חוזק גבוה יותר.

סגסוגת זירקוניום חדשה (ZIRLO®, M5®, E635): הסגסוגת שנוצרה לצריכת דלק גבוהה יותר (צריכת דלק יעילה יותר) ותקופת מחזור דלק ארוכה יותר. בדרך כלל עם התוכן של Nb כדי להמריץ את הפונקציה של דפורמציה נגד-זחילה ועמידות בפני קורוזיה עבור החומר המכריע של תחנת הכוח הגרעינית הבאה.

ייצור מוט/מוט מסגסוגת זירקוניום הוא תהליך מורכב ו-נדרש מאוד הכולל:

1. הכנת זירקוניום ספוג: כדי להשיג את הספוג זירקוניום מעפרת זירקוניום באמצעות מאג -תהליך הפחתה נזיותרמית (תהליך קרול)

2. התכה: מיזוג זירקוניום ויסודות הסגסוגת ולקבל את מטיל הזירקוניום ההומוגני והטהור לאחר התכת VAR של מספר פעמים.

3. פרזול ושיחול: חישול המטילים למוטות מוטות עם קוטר מלא וקוטר קטן כדי לשבור כמבנה יצוק.

4. גלגול וציור: עיבוד המוט/מוט למימד המותאם ודיוק בטכנולוגיה של גלגול חם-, קר-גלגול וציור.

5. טיפול וגימור בחום-: בעזרת החישול כדי להתאים את המבנה המיקרו-ותכונות המכניות שלו כדי לבצע את היישור והליטוש הסופי.

    באופן כללי, כחומר הליבה האסטרטגי, מוט/מוט מסגסוגת זירקוניום מהווה בחירה שאין לה תחליף עבור חיפוי דלק ורכיבים מבניים של כור ביישום התעשייה הגרעינית עם חתך- הספיגה הנמוכה של נויטרונים ועמידות בפני קורוזיה מושלמת בנסיבות של טמפרטורה גבוהה ומים בלחץ- גבוה.