Zirconium፡በሱ ላይ የተመሰረቱ ውህዶች። ንብረቶች, መተግበሪያ

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 13:49

ብርቅ፣ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ በብዙ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆነው ብረት -ዚርኮኒየም - ለመጀመሪያ ጊዜ የተገለለው በ1824 ነው። ሆኖም፣ አሁንም የተወሰነ የሌሎች ንጥረ ነገሮችን መቶኛ ይዟል። በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ብቻ ከተለያዩ ቆሻሻዎች የጸዳ ንፁህ ዚርኮኒየም ማግኘት ተችሏል. በእሱ ላይ የተመሰረቱ ውህዶች ለማጣቀሻዎች ፣ ለአብራሲቭስ ፣ ለሴራሚክ ቀለሞች ፣ ለአሸዋ ወረቀት ፣ ጨርቃ ጨርቅ ፣ ዲኦድራንቶች እና አርቲፊሻል ድንጋዮች ለማምረት በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ይውላሉ ። እርግጥ ነው, አንድ ሰው በሕክምና ውስጥ የዚህን ብረት ከፍተኛ ጠቀሜታ መርሳት የለበትም. ስለ እሱ የበለጠ ይወቁ።

የብረታ ብረት ልማት

Zirconium የኑክሌር ኃይል ምህንድስና ቅይጥ ዋና አካል ነው። ነገር ግን ለዚህም ከተለያዩ ቆሻሻዎች በተቻለ መጠን ንጹህ መሆን ያስፈልጋል. እውነታው ግን በዚሪኮኒየም ማዕድን ውስጥ እንደ ሃፊኒየም ያለ ያልተለመደ የምድር ንጥረ ነገር ብቻ ሳይሆን ናይትሮጅን, ካርቦን እና ኦክሲጅንም አለ. እና እንደዚህ ያሉ የብረት ያልሆኑ ቆሻሻዎች በጣም አደገኛ ናቸው እና ከመቶ ሚሊዮኖች በማይበልጥ መጠን ለኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች መዋቅራዊ ቁሶች ስብጥር ውስጥ ሊካተቱ ይችላሉ። ስለዚህ, ላይ ንጹህ ዚርኮኒየም እና alloys ማግኘትመሰረቱ ረጅም እና አድካሚ ሂደት ነው። በመጀመሪያ, ትኩረቱ ይከፈታል, ከዚያም ይበለጽጋል, የማይፈለጉ ቆሻሻዎች እና ሃፍኒየም ይለያያሉ.

ንፁህ ዚርኮኒየም የተለመደ ብረት ይመስላል። በመልክ, ከብረት ብረት ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው, ግን በተመሳሳይ ጊዜ የበለጠ ዘላቂ እና ተጣጣፊ ነው. እርግጥ ነው, በእሱ ላይ በተመሰረቱ ቅይጥ ውስጥ, ባህሪያቱ እንደ ሌሎች ንጥረ ነገሮች መጠን በእጅጉ ሊለያይ ይችላል. ለምሳሌ, ኦክስጅን (ከ 0.6% በላይ) ዚርኮኒየም የበለጠ እንዲሰበር ያደርገዋል. ግን ደግሞ አሉታዊ ጎን አለ፡ የዚህ ብረት ዳይኦክሳይድ (ZrO_{2) የመቅለጥ ነጥብ 2680 °C ነው።}

ዋና የግንባታ ቁሳቁስ

ቀደም ሲል እንደተገለፀው ዚሪኮኒየም እና ውህዱ ጥቅም ላይ የሚውለው ሰፊው ቦታ የኒውክሌር ኢንዱስትሪ ነው። ዋነኞቹ ጥቅማቸው አነስተኛ የሙቀት ኒውትሮን መያዣ መስቀለኛ ክፍል (0.18 ጎተራ ብቻ), ጥሩ የዝገት ባህሪያት እና ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ አላቸው. ስለዚህ ቲቪኤል የኑክሌር ነዳጅ የተቀመጠበት የኑክሌር ሬአክተር ቀጠና ዋና ገንቢ ነዳጅ ንጥረ ነገር ነው። በውስጡም የከባድ ኒውክሊየስ መሰባበር የሚከሰት ሲሆን ይህም ማለት የነዳጅ ንጥረ ነገር በጣም ዘላቂ እና ተከላካይ ከሆነው ብረት የተሰራ መሆን አለበት, እና በሪአክተሩ ውስጥ የኒውትሮን የመሳብ ባህሪን መለወጥ የለበትም.

ስለዚህ የዚርኮኒየም ውህዶች ዛጎሉን ለመሥራት ያገለግላሉ። ለእነሱ የሚያስፈልጉት መስፈርቶች በጣም ጥብቅ ናቸው. ስለዚህ, ንጥረ ነገሮችን መቀላቀል ባህሪያቱን ማባባስ የለበትም. በተለይም ይህ የሙቀት ኒውትሮኖችን ለመያዝ አነስተኛውን የመስቀለኛ ክፍል ይመለከታል። ዚርኮኒየም እንዲቀላቀል ይደረጋልየናይትሮጅንን ጎጂ ውጤቶች ያስወግዳል እና የዝገት ባህሪያቱን ያሻሽላል. የተወሰኑ ባህሪያትን ስለሚቀንስ ብዙ የሜንዴሌቭ ወቅታዊ ስርዓት አካላት ተስማሚ አይደሉም።

የነዳጅ ዘንግ ለመሥራት በጣም ዝነኛው ቅይጥ ዚርካሎይ ነው። ዋናው ቅይጥ ንጥረ ነገር ቆርቆሮ ነው, እና ረዳት ንጥረ ነገሮች ብረት, ክሮሚየም እና ኒኬል ናቸው. በሩሲያ ውስጥ ኒዮቢየም ብዙውን ጊዜ ዚርኮኒየምን ለመቀላቀል ያገለግላል. በተጨማሪም ዝቅተኛ የሙቀት ኒውትሮን መያዣ መስቀለኛ ክፍል አለው, የሃይድሮጅን መጨመርን ይቀንሳል እና ጠንካራ መፍትሄዎችን ይፈጥራል. እና ይሄ በተራው፣ ውህዶችን ከፍ ያለ የመተጣጠፍ ችሎታ ያቀርባል።

Zirconium alloying

የዚህ ብረት ከፍተኛ የዝገት ተቋቋሚነት ለምን ብዙ ጊዜ በብረታ ብረት እና በብረታ ብረት ውስጥ እንደ ቅይጥ ንጥረ ነገር ጥቅም ላይ እንደሚውል ያብራራል። በተጨማሪም, በሃይድሮክሎሪክ እና በናይትሪክ አሲድ እና በአልካላይስ ውስጥ የማይሟሟ ነው. ስለዚህ, ማግኒዥየም ያለው የዚሪኮኒየም ባለ ብዙ ክፍልፋዮች ቅይጥ በጣም ተወዳጅ ናቸው. በተጨማሪም ከዚህ ብረት ጋር መቀላቀል የታይታኒየም አሲድ የመቋቋም ችሎታ ይጨምራል. ከመዳብ ጋር የዚሪኮኒየም ቅይጥ ከፍተኛ ጥንካሬ እና የኤሌክትሪክ ምቹነት አላቸው. ብዙ ጊዜ የተለያዩ የብረት ደረጃዎችን በማምረት እንደ ተጨማሪነት ያገለግላል. ይህ ሰልፈርን፣ ናይትሮጅን እና ኦክስጅንን ከነሱ እንዲያስወግዱ ያስችልዎታል።

የህክምና ኢንዱስትሪ

ዚሪኮኒየም እና ውህዶቹን ከግምት ውስጥ በማስገባት አንድ ሰው ተጨማሪ የአጠቃቀም ቦታን ሳይጠቅስ አይቀርም። በሕክምናው ኢንዱስትሪ ውስጥ ከመጨረሻው ቦታ በጣም ርቀው ይይዛሉ. በቅርቡ, ብረት እናየታይታኒየም ቅይጥ. ሆኖም ፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች ሰውነት እነዚህን ብረቶች ውድቅ አደረገው ፣ በዚህ ላይ የአለርጂ ምላሽ ታየ። ዘመናዊ መድሀኒት የዚርኮኒየም እና የታይታኒየም ውህዶችን ለስቴፕሎች፣ ለፕላቶች፣ ለመተከል፣ ለጥርሶች እና ለመጠገን ስልቶቻቸው ለማምረት ያገለግላል።

ይህ ብረት እና ውህዶች አጥንትን እና አካባቢውን ለስላሳ ቲሹዎች የማያበሳጩ በመሆናቸው በጌጣጌጥ ስራ ላይ በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ውሏል። ለምሳሌ የዚርኮኒየም ጉትቻዎች የአለርጂን ምላሽ አያመጡም እና በጆሮ መዳፍ ላይ ያለውን ቁስል ከወርቅ አይበልጥም.

የኃይል ፍጆታ

የአሉሚኒየም እና የዚሪኮኒየም ቅይጥ ብዙ አዎንታዊ ባህሪያት ስላሉት በኢነርጂ ኢንዱስትሪ ውስጥ በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ይውላል። እውነታው ግን የአረብ ብረት እና የመዳብ ሽቦዎች በጣም ብዙ ክብደት አላቸው, እና ብዙውን ጊዜ አሮጌ ድጋፎች እንዲህ ያለውን ጭነት መቋቋም አይችሉም. እ.ኤ.አ. በ 1960 በጃፓን ውስጥ የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን ተከታታይ የአሉሚኒየም እና የዚሪኮኒየም ውህዶችን አምርቷል ። እንዲህ ዓይነቱ ቁሳቁስ በከፍተኛ ሙቀት (150-230 ° ሴ) ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ ሊውል እንደሚችል ወስነዋል, እና በተመሳሳይ ጊዜ በጣም ቀላል ይሆናል. ይህ ከፍተኛ ሙቀት ያላቸውን ሽቦዎች ለማምረት ጥቅም ላይ እንዲውል ያስችለዋል. ይህ የኤሌክትሪክ መረቦችን አስተማማኝነት እና ውጤታማነት ይጨምራል።

ሌሎች መተግበሪያዎች ለዚርኮኒየም ውህዶች እና alloys

በብዙ ፀረ-ፐርሰተርስ ውስጥ፣ እንደ አሉሚኒየም ዚርኮኒየም ቴትራክሎሮሃይድሬክስ ያለ አካል ማግኘት ይችላሉ። ላብ እና ሽታውን የሚስብ የኬሚካል ውህድ ነው. ሳይንቲስቶች ይህ እንዳልሆነ ደርሰውበታልወደ ቆዳ ውስጥ ገብቷል, እና ስለዚህ, በጤና ላይ ከባድ ጉዳት ሊያስከትል አይችልም. ይህ ሆኖ ሳለ፣ አሉሚኒየም-ዚርኮኒየም-ቴትራክሎሮሃይድሬክስግላይን በአውሮፓ ህብረት እና ዩኤስ ውስጥ ታግዷል።

Zirconium oxide ኤሌክትሮኮርዱን ለመሥራት ያገለግላል። በኤሌክትሪክ ምድጃዎች ውስጥ በማቅለጥ የተገኘ ነው. ዚርኮኒየም ኤሌክትሮኮርዱም በጣም ጠንካራ ሆኖ ይወጣል እና ቁሳቁሶችን በትልቅ የማጣበቅ ሃይል ማቀናበር ያስችላል። ብዙ ጊዜ ለሻካራ እና ሻካራ መፍጨት ይውላል።

በአጠቃላይ ዚሪኮኒየም እና ውህዱ ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ፣ የኬሚካል ተከላካይ እና አነስተኛ የሙቀት መስፋፋት መጠን እንዳላቸው ልብ ሊባል ይገባል። ለዚህም ነው በተለያዩ መስኮች በንቃት ጥቅም ላይ የዋለው።