一、力学性能鄒
1、総合機械強度鄒
ジルコニウム板は比較的に高い引張強度、降伏強度と伸び率を有し、同時に良好な衝撃靭性を備え、比較的大きな外力と圧力に耐えられる。その室温での引張強度は通常400〜600 MPaの範囲であり、伸び率は20%以上に達することができる。
2、高温安定性鄒
ジルコニウム板は高温環境においても安定した力学性能を維持することができ、例えば300〜400℃の高圧水や蒸気中では耐食性と強度が顕著に低下せず、原子炉などの高温シーンに適している。
3、合金化の改善
純ジルコニウムの強度は相対的に低いが、ニオブなどの元素を添加することでジルコニウム合金を形成した後、強度と靭性は著しく向上した。
二、熱伝導性鄒
1、熱伝導効率
ジルコニウムは熱伝導性に優れ、熱伝導率は約22 W/(m・K)でステンレス鋼に近いが、チタン合金よりはるかに高い。この特性は、熱交換器の管板、放熱部材などの効率的な伝熱が必要なシーンに適している。
2、高温度熱伝導安定性
高温下では、ジルコニウム板の熱伝導性能は明らかな減衰がなく、表面に生成された緻密な酸化膜はさらなる酸化を防止し、長期の熱伝導効率を保障することができる。
三、典型的な応用
1、核工業:その低中性子吸収断面積と高熱伝導性を利用して、原子炉燃料ケーシング、圧力管などの重要な部品に使用する。
2、化学工業設備:例えば耐食性圧力容器ケーシング、配管など、その力学強度と耐食性に依存する。
3、高温部品:例えば航空宇宙放熱構造、その高温安定性と熱伝導性を結合する。
四、まとめ
ジルコニウム板は総合性能が際立っているが、コストが高く、合金化によって強度不足を補う必要があり、その大規模な応用を制限している。