중요성

지르코늄은 황색을 띄는 광택 있는 회강색 금속으로, 고온 및 극저온 환경에서도 특성을 유지합니다. 이 금속은 상자성체이며, 내열성과 내식성을 가지며 연성과 가소성이 뛰어납니다. 지르코늄은 광석 농축물과 지르코늄 폐기물의 재용융으로부터 획득됩니다. 독특한 지르코늄의 특성은 주요 합금과 강철에 내열성과 내식성을 부여할 뿐만 아니라 가공성을 향상시키는 데 사용됩니다.

역사

백년 이상 동안, 클라프롯에 의해 순수 지르코늄이 분리된 이후로, 지르코늄은 주로 실험실 및 보석 공예에서 사용되는 희귀하고 값비싼 금속이었습니다. 그러나 지난 세기 동안 한 세대 만에 지르코늄은 필수적인 구조 소재가 되었습니다. 지르코늄의 상업적 이용은 1930년대에 시작되었습니다.

물리적 특성

알파-지르코늄의 밀도는 6.5 g/cm³이며, 비열 용량(25~100°C에서)은 0.291 kJ/(kg•K), 융점은 1855°C, 끓는점은 4409°C입니다. 열전도율 계수(50°C)는 20.96 W/(m•K)이며, 선팽창계수(20~400°C)는 6.9x10^-6, 비저항(20°C)은 0.44 Ω•mm²/m입니다. 지르코늄은 0.7°K에서 초전도체가 됩니다. 상자성체인 이 금속의 비자성 감수성은 온도가 상승함에 따라 증가하고, -73°C에서 1.28x10^-6에, 327°C에서 1.41x10^-6에 도달합니다. 열중성자 포획 단면은 0.18x10^-28 m²이며, 하프늄이 첨가되면 증가합니다. 순수 지르코늄은 열간 및 냉간 가공(단조, 압연, 스탬핑)이 용이합니다. 질소, 산소, 수소, 황 및 탄소의 불순물은 지르코늄을 취약하게 만듭니다. 탄성계수(20°C)는 9700 kgf/mm², 인장 강도는 25.3 kgf/mm², 브리넬 경도는 64-67 kgf/mm²이며, 경도는 산소 불순물에 크게 의존합니다. 지르코늄은 0.2% O₂ 이상의 농도에서는 냉간 가공이 불가능합니다.

용도

지르코늄은 방사선을 차단하고 열중성자 포획 단면이 좁으며 공격적인 환경에 대한 저항성을 가지므로 원자력 산업에서 사용됩니다. 지르코늄 파이프는 주로 열 교환 시스템 및 원자로 코어의 재킷으로 사용됩니다. 지르코늄 파이프의 물리적, 화학적 특성이 안전한 연료 임플란트 작동을 보장합니다. 그러나 300°C까지는 과열 증기와 반응하지 않지만, 700°C 이상에서는 열적으로 위험한 지르콘의 반응이 시작되어 수냉 원자로의 사고를 초래할 수 있습니다.

공급

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