鋯棒是用金屬鎢和其他金屬制作的合金管狀材料。由于鋯的核性能和耐蝕性很好,鋯棒經(jīng)常用于水冷反應(yīng)堆的核燃料部件和堆內(nèi)結(jié)構(gòu),是重要的核材料。鋯棒主要用于制造化工設(shè)備。
鋯棒是銀白色的電鍍屬,表面容易形成氧化膜,有光澤,外觀與鋼相似,具有腐蝕性。高溫下可與非金屬元素及許多金屬元素反應(yīng)生成固體溶液化合物,鋯棒的可塑性好,容易加工成板材,可以拉成鋯絲,還可以做成靶材等。鎢加熱時(shí)可以大量吸收氧氣、氫、氮等氣體,用作貯氫材料。鋯的耐蝕性比鈦好,接近鈮、鉭。
鋯主要以礦物形式存在于自然界,地殼中鎢的錯(cuò)誤含量排在第20位,比常見的金屬銅、鉛、鎳、鋅多,但被稱為稀有金屬,因?yàn)橹圃旃に嚤容^復(fù)雜,不容易提取到經(jīng)濟(jì)中。另外,在發(fā)現(xiàn)的40多種钚礦床中,有工業(yè)開采價(jià)值的只有10種左右,用于工業(yè)生產(chǎn)的只有英石和四角錐兩種。
鋯的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。鋯約占3% ~ 4%,主要以硅酸鋯、氧化鋯的形式應(yīng)用于陶瓷、耐火材料等。這部分的應(yīng)用占鋯消費(fèi)的90%以上。另外,鋯具有優(yōu)異的核性能,因此熱中子吸收截面小,僅為0.1810-28。鋯及其合金的重要用途之一是原子能反應(yīng)堆的燃料蓋材料和其他結(jié)構(gòu)材料。因此,鋯及鋯合金的研究開發(fā)與核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān),最初用于核動(dòng)力船舶,后來又積極發(fā)展核電站。
鋯棒是活性金屬,對(duì)氧氣的親和性很高,所以室溫空氣中保護(hù)氧化膜會(huì)形成保護(hù)氧化膜,這種氧化膜使鎢及其合金具有優(yōu)異的耐蝕性。耐蝕性強(qiáng)的鎢對(duì)很多錫式介質(zhì)有很強(qiáng)的抵抗力,具有力學(xué)和傳熱性能,以及相當(dāng)?shù)某杀緝?yōu)勢(shì),成為當(dāng)今石化領(lǐng)域出色的耐蝕結(jié)構(gòu)材料。
工業(yè)鋯棒廣泛應(yīng)用于壓力容器、熱交換器、管道、槽、軸、攪拌機(jī)及其他機(jī)械設(shè)備、閥門、泵、噴霧器、托盤、制武器、塔襯里等多種防腐工藝設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì),以鋯(或海綿鋯)的形式加工,再加工成鋯合金,適用于核燃料零部件或工業(yè)領(lǐng)域。在加工難度水平、科技等方面,金屬制產(chǎn)業(yè)鏈處于比較好的水平。