Corrosione - tubo di hafnium resistente

La resistenza alla corrosione di Hafnium non proviene dalla sua inerzia (come l'oro o il platino), ma dalla rapida formazione di un film di ossido di guarigione estremamente denso, stabile e auto -{0}} (HFO ₂) sulla sua superficie. Perché è così resistente alla corrosione -?
1.Eccellente resistenza alla corrosione acida e alcali:

• Resistenza alla corrosione alcalina: la performance è estremamente eccellente, di gran lunga superiore ai metalli come zirconio e titanio.
• Corrosione resistente agli acidi: ha una buona resistenza alla maggior parte degli acidi inorganici (come acido nitrico, acido cloridrico, acido fosforico) e acidi organici, in particolare prestazioni senza pari nell'acido nitrico concentrato ad alte temperature.
• Ambiente resistente alla corrosione: scarsa resistenza a forti acidi ossidanti come acido idrofluorico, acido solforico concentrato, acqua regia, ecc.

2. Resistenza eccellente alla corrosione dell'acqua/vapore ad alta temperatura:

• Questa è la caratteristica più importante dei tubi di hafnium nell'industria nucleare. In alto - Acqua di pressione o vapore fino a 400 gradi C, il suo tasso di corrosione è estremamente basso e la capacità di assorbimento dell'idrogeno è piccola, il che può mantenere a lungo l'integrità meccanica del materiale ed evitare il rischio di idrogeno.

3. Buone proprietà meccaniche e di lavorazione:

• L'hafnium ha una certa resistenza e duttilità e può essere trasformato in tubi attraverso una elaborazione convenzionale in plastica in metallo come estrusione, disegno e pilotaggio.
• La sua sezione trasversale di assorbimento di neutroni termici è molto elevata (~ 105 bar), che è cruciale per le applicazioni nucleari.

4.High - Costo:

• Hafnium è un metallo raro con contenuto molto basso nella crosta terrestre, solitamente associata allo zirconio (che rappresenta circa il 2% nei minerali di zirconio) e la sua separazione e purificazione sono estremamente difficili, risultando in un prezzo molto costoso (di solito 2 - 3 volte quello dell'oro). Questo è il fattore principale che limita la sua applicazione su larga scala.

A causa delle sue eccellenti prestazioni e costi elevati, l'applicazione di tubi di hafnium è principalmente concentrata nei campi "tagliare - Edge" che richiedono sicurezza e affidabilità estremamente elevati e non hanno altra scelta.
1. Industria nucleare (applicazione primaria):

• Componenti dell'asta di controllo per i reattori nucleari: questo è l'uso più classico ed esteso di tubi di hafnium. L'enorme sezione trasversale di assorbimento di neutroni termici di Hafnium gli consente di "inghiottire" i neutroni e controllare efficacemente la velocità delle reazioni a catena; Allo stesso tempo, la sua eccellente resistenza all'alta corrosione dell'acqua di temperatura - garantisce che possa funzionare stabilmente per decenni nell'irradiazione e nell'ambiente chimico del nucleo del reattore. Le aste di controllo sono generalmente realizzate con tubi in lega di hafnium avvolti in materiali assorbenti di neutroni.

2. Industria chimica del bordo di taglio:

• Utilizzato per la produzione di attrezzature critiche come scambiatori di calore, condutture, fodere del reattore, valvole, pompe, ecc. Che richiedono una gestione di supporti estremamente corrosivi.
• Ad esempio, nella produzione di acido nitrico di purezza --, alcune sostanze chimiche speciali o pesticidi, le apparecchiature di hafnium diventano l'ultima scelta quando tutti gli altri materiali metallici (tra cui Hastelloy, Zirconio, Tantalum) non possono soddisfare i requisiti.

3. ALTRI HIGH - campi tecnologici:

• Componenti della macchina per incisione al plasma: nella produzione di chip a semiconduttore, i componenti all'interno della camera di incisione devono resistere al plasma altamente corrosivo (come CF ₄/O ₂) e Hafnium vengono utilizzati per produrre componenti critici a causa della sua resistenza alla corrosione e delle caratteristiche a basso inquinamento.
• Sistema di propulsione aerospaziale: utilizzato per alcuni componenti di propulsione che richiedono una resistenza ad alta temperatura e corrosione.

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