Pertinence

Le zirconium est un métal gris acier lustré avec une teinte jaunâtre qui conserve ses caractéristiques à des températures élevées et cryogéniques. C'est un matériau paramagnétique, résistant à la chaleur et à la corrosion et ductile. Il est obtenu à partir d'un concentré de minerai et par refonte des déchets de zirconium. Le zirconium est utilisé pour allier des alliages et des aciers critiques qui sont non seulement résistants à la chaleur et à la corrosion, mais aussi technologiquement avancés.

L'histoire du zirconium

Pendant plus d'un siècle, depuis l'isolement du zirconium pur par Klaprot, le zirconium est resté un métal exotique rare, d'ailleurs assez cher pour une utilisation industrielle, utilisé principalement en laboratoire et par les bijoutiers pour créer des bijoux exclusifs. Mais au cours du siècle dernier, il est devenu un matériau de construction indispensable. L'utilisation industrielle du zirconium a débuté dans les années 1930.

Propriétés physiques

Poids spécifique de l'α-zirconium 6,5 g/cm³ ; capacité thermique spécifique (à 25-100°C) 0,291 kJ/(kg-K), t° de fusion 1855°C ; t° d'ébullition 4409°C ; conductivité thermique (50°C) 20,96 W/(m-K) ; coefficient thermique de dilatation linéaire (20-400°C) 6^,9x10-6; résistance électrique spécifique (20°C) 0,44 ^Ohmxmm2/m. Le zirconium devient supraconducteur à une température de 0,7°K. C'est un métal paramagnétique et sa susceptibilité magnétique spécifique augmente avec la chaleur, atteignant 1^,28x10-6 à t°73 °C et 1^,41x10-6 à t° 327 °C. La section efficace de capture des neutrons thermiques est de 0^,18x10-28m² et augmente avec l'impureté hafnium. La zircone pure est facile à travailler à chaud et à froid (forgeage, laminage, estampage). Les impuretés d'azote, d'oxygène, d'hydrogène, de soufre et de carbone rendent la zircone cassante. Module d'élasticité (20°C) 9700 kgf/mm² ; résistance à la traction 25,3 kgf/mm² ; dureté Brinell 64-67 kgf/mm² ; la dureté dépend fortement de l'impureté d'oxygène. La zircone ne se prête pas à un traitement sous pression à froid à 0,2 % d'_O2 ou plus. La seule usine de production de zirconium de la CEI est l'usine mécanique Chepetsky à Glazov, en Oudmourtie. Le zirconium est utilisé depuis les années 1930, mais il est très rare en raison de son coût élevé.

Composition en pourcentage des qualités de zirconium

Utilisation

Le zirconium est utilisé dans l'industrie de l'énergie nucléaire parce qu'il retient les radiations, qu'il a une section transversale de capture des neutrons thermiques étroite et qu'il est résistant aux environnements agressifs. Les tubes en zirconium sont principalement utilisés dans les systèmes d'échange de chaleur et comme enceinte de confinement pour les cœurs de réacteurs. Grâce à ses propriétés physiques et chimiques, ce tube permet un fonctionnement sûr des barres de combustible. Il convient toutefois de rappeler que jusqu'à 300 °C, ce métal ne réagit pas avec la vapeur surchauffée, mais qu'au-delà de 700 °C, une exothermie se produit. Au-delà de 700 °C, une réaction exothermique du parazirconium peut se produire et entraîner un accident dans les réacteurs nucléaires refroidis à l'eau.

Fourniture

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