材料特性
關鍵物理性能
密度6.52 g/cm3
熔點1852℃
抗拉強度345 MPa(退火態)
熱導率22 W/(m·K)
熱膨脹系數5.8×10??/℃(20-100℃)
主要應用領域
(1)核工業(核心用途)
核燃料包殼:鋯合金板(如Zr-4)加工成燃料棒包殼管,防止核燃料泄漏。
反應堆壓力容器襯里:耐高溫、耐輻射腐蝕。
控制棒導向槽:利用鋯的極低中子吸收特性。
(2)化工設備
耐酸反應器、換熱器板材:抵抗鹽酸、硫酸、硝酸等(氫氟酸除外)。
電解槽電極板:用于氯堿工業或濕法冶金。
(3)航空航天與軍工
火箭發動機高溫部件(如燃燒室內襯)。
潛艇耐壓殼體材料(鋯合金抗海水腐蝕)。
(4)醫療植入物
骨科或牙科種植體(需生物相容性處理)。
加工與使用注意事項
(1)加工工藝
切割:激光切割或水刀切割(避免碳污染)。
焊接:需惰性氣體保護(如氬弧焊),防止氧化。
冷成型:鋯板塑性較好,但回彈明顯,需預留加工余量。
(2)使用限 制
氫氟酸(HF):會嚴重腐蝕鋯板,需避免。
高溫氧化:>600℃時表面生成氧化鋯(ZrO?),影響焊接和強度。
雜質控制:核級鋯板需嚴格限 制鉿(Hf)、碳(C)等雜質含量。