1、活性金属和难溶金属

1.1、活性金属是在高温下对氧和其他间隙元素有很高亲和力的金属如锆；

1.2、难溶金属是与铬相同或超过铬的熔点的金属如铌、钽、钨、钼、铬、钒、铼等。

2、锆合金概念及简介

锆（锆合金）来自于阿拉伯语单词 zargun，为金色，用来形容锆宝石（ZrSiO4）。在 1789 年由 M.H.Klaproth（克拉普罗特）在德国发现锆，1824 年分离出非纯锆，1916 年李国钦博士创立华昌公司，在1924 年制出具有延展性的锆金属并于 1947 年以试验规模生产出工业用锆，1949 年采用镁热置还原法制备锆金属，1956 年建立锆厂，六十年代早期，锆和锆开始用于防腐。1965 年锆合金用于核工业，1970 年代第一次在醋酸生产中大规模使用锆。

2.1、锆的主要性质及用途

锆(Zr)是第九种最普通元素，在地壳中含量丰富，占 0.025%,其地质含量超过 Zn、Pb、Ni，甚至超过 Cu、Sn,储量为铜储量的 2.5倍。熔点 1882℃，沸点为 4377℃，密度为6.506g/cm3(20 ) ℃ 。根据锆的性能特点，锆主要用于核反应堆、化工设备和作为合金成分三方面。锆的热中子吸收截面低（0.18靶），铪热中子截面高（105 靶）；锆的原子序为 4a，原子量 91.224,如此，

锆被广泛得用于：

（1）锆是一种热中质穿透材料；

在中子辐射下，锆的强度韧性不变，热中子的吸收截面小，是良好的反应堆结构材料；

（2）优异的耐蚀材料锆对很多腐蚀介质均有很强的抗力，优良的抗酸、碱和液体金属腐蚀能力，使锆成为当今热交换器、汽提塔、干燥塔、反应器阀门、管道系统和核应用的优先选择材料。

（3）除氢除气材料，在低温条件下就开始吸氢。

（4）作为钢、铝、镁、铜、钼、锆、铌等的最好的合金元素；锆作为合金添加剂主要用于铝镁合金用于控制晶粒尺寸和微观结构，用于钢中主要用来脱氧。

2.2、锆的来源及提炼工艺

1）锆的来源

锆主要来自于两种矿石：锆英石和斜锆石；工业锆主要来源于海边沙滩中中的锆英石和斜锆石，在澳大利亚、美国佛罗里达主要以锆英石为主，南非、俄罗斯主要以斜锆石为主。

锆英石主要用在陶瓷釉料遮光剂、耐火材料、铸膜、阴极射线管及光纤用玻璃、高级陶瓷、磨料和化工产品等。

2）锆的生产流程

锆的生产提炼工艺制备方法与锆基本相似，生产海绵锆的产量少，国内需求量少，产量小。包括克罗而工艺，化学萃取工艺，主要有以下几个主要程序：

（1）锆英石的备料

（2）锆英石的粗氯化

（3）除氯塔，回收四氯化硅、锆铪分离、溶解四氯化锆、调整溶液配比并分离；

基本化学工艺方法如下：

ZrO2---ZrCl2----MgCl2+Zr

海绵锆和海绵锆一样，制备后成分除了 O、H、N 之外，其他元素基本不发生变化。

锆材铸锭的加工基本工艺流程：

海绵锆-----真空烘干------组批混料------压单块电极-----电极组焊-----一次电子束-----切底垫-----取样分析------氩弧焊箱内焊接------二次电子束-----扒皮取样分析成分-----去头部-----切除底垫------超声探伤-----成品铸锭。

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