Zirkoniumfolie en strip in de kwaliteiten Zr702 en Zr1: specificaties en normen
Laat een bericht achter
Zirkoniumfolie en de rol van zirkoniumstrips
Zirkoniumfolie wordt geproduceerd door zirkoniumstrips tot zeer lichte diktes te walsen. De strip is dus een integraal onderdeel van de folieproductieketen en niet een aparte productlijn. De kwaliteit van de strip bepaalt het plafond voor de kwaliteit van de folie: de uniformiteit van de dikte, de toestand van het oppervlak en de interne stevigheid worden rechtstreeks door het walsschema doorgevoerd, en een defect dat een kleine smet in de strip is, wordt een afkeuring bij folie.
Om die reden begint de folieproductie met hoogwaardige zirkoniumplaten en -strips met bekende chemie en geverifieerde interne structuur. Rollen naar foliedikte vereist herhaalde passages met tussenfase-gloeien, en de procestolerantie die al in de grondstof zit, is de enige tolerantie die beschikbaar is voor de voltooide folie. Consistente strip is dan ook de praktische basis van consistente folie.
Kwaliteiten en zuiverheid
Zirkoniumfolie en -strips worden geleverd in de kwaliteiten Zr702 en Zr1, met een zirkoniumgehalte van ongeveer 99,4 procent, typisch voor het materiaal dat in dit programma wordt geleverd. De kwaliteitkeuze volgt eerder de gebruiksomgeving dan de vorm van het product: nucleaire toepassingen houden zich bezig met het neutronenabsorptiegedrag en met het hafniumgehalte van het metaal, terwijl chemische en ruimtevaarttoepassingen zich bezighouden met corrosieweerstand en met sterkte bij temperatuur.
Zirkoniummetaal heeft een dichtheid van ongeveer 6,51 gram per kubieke centimeter en smelt bij ongeveer 1852 graden Celsius. De lage thermische neutronenabsorptiedoorsnede is de reden dat het wordt gebruikt in reactorkernen, en de weerstand tegen water, stoom en vele zuren is de reden dat het wordt gebruikt in chemische procesapparatuur.
Specificatiebereik: dikte, breedte en lengte
De tabel geeft de geleverde formaten zirkoniumstrips en folie weer, van de lichtste foliediktes die worden gebruikt in instrument- en nucleaire componenten tot zwaardere strippen die worden gebruikt voor gefabriceerde onderdelen.
| Dikte, mm | Breedte, mm | Lengte, mm |
|---|---|---|
| 0,01 tot 0,02 | 30 tot 100 | 500 en hoger |
| 0,03 tot 0,09 | 50 tot 300 | 500 en hoger |
| 0,10 tot 0,30 | 50 tot 300 | 500 en hoger |
| 0,40 tot 0,90 | 50 tot 500 | 1000 en hoger |
| 1,0 tot 2,0 | 50 tot 500 | 2000 en hoger |
De dunste meters worden in smallere breedtes geleverd omdat de randconditie en vlakheid moeilijker vast te houden zijn naarmate de dikte afneemt. De tolerantie op de dikte moet op het aankoopdocument worden vermeld, samen met de randconditie, de oppervlakteafwerking en de maximaal toegestane vlakheidsafwijking, omdat deze drie factoren bepalen of een folie presteert bij een vorm- of stansbewerking.
Toepassingen: lucht- en ruimtevaart, kernreactoren en atoomenergie
In de nucleaire industrie worden componenten van zirkoniumlegeringen gebruikt voor splijtstofbekleding, geleidebuizen en structurele onderdelen in de reactor, waarbij de combinatie van lage neutronenabsorptie en weerstand tegen water met hoge temperatuur doorslaggevend is. Folie en lichtstrip worden gebruikt voor instrumentonderdelen, getters en kleine gefabriceerde onderdelen in dezelfde omgeving.
In de lucht- en ruimtevaart- en algemene techniek wordt zirkoniumfolie gebruikt voor componenten die bestand moeten zijn tegen corrosie in agressieve media, voor dunne membranen en voor onderdelen waar een lage massa en een stabiel oppervlak vereist zijn. Chemische fabrieken gebruiken zirkoniumstrips voor voeringen, onderdelen van warmtewisselaars en interne onderdelen van pompen die worden blootgesteld aan hete zuren, waar de meeste roestvrij staalsoorten snel kapot zouden gaan.
Toepasselijke normen en kwaliteitscontrole
Zirkoniumstrips, -platen en -folie worden besteld volgens ASTM B551 en GB/T 21183-2007. De aankoopspecificatie dient de kwaliteit, de chemische grenzen inclusief hafnium, de vereiste mechanische eigenschappen, de maattoleranties en de toe te passen testmethoden te vermelden, zodat het bij de partij afgegeven certificaat direct kan worden gecontroleerd aan de hand van de bestelling.
Kwaliteitscontrole omvat chemische analyse van de hitte, dimensionale inspectie van de afgewerkte spoel, oppervlakte-inspectie onder gecontroleerde verlichting en vlakheidsmeting. De traceerbaarheid van de partij, van de staaf tot de afgewerkte folie, blijft behouden, zodat eventuele latere vragen kunnen worden beantwoord aan de hand van de oorspronkelijke analyse. Door de verpakking wordt het oppervlak beschermd tijdens het transport, omdat zirkoniumfolie gemakkelijk kan worden gemarkeerd door contact en de tussenvoeging of verpakking moet overeenkomen met de maat die wordt verzonden.
Veelgestelde vragen: Zirkoniumfoliekwaliteiten en specificaties
Vraag: Welke kwaliteiten zijn beschikbaar?
Zr702 en Zr1 worden geleverd met een typisch zirkoniumgehalte van ongeveer 99,4 procent. De kwaliteitkeuze volgt de gebruiksomgeving, in het bijzonder de neutronenabsorptie- en corrosie-eisen van de toepassing.
Vraag: Waarom is de kwaliteit van zirkoniumstrips zo belangrijk voor folie?
Folie wordt geproduceerd door strippen tot zeer lichte diktes, zodat de uniformiteit, oppervlakteconditie en interne stevigheid van de strip rechtstreeks in de voltooide folie terechtkomen en later in het walsschema niet meer kunnen worden gecorrigeerd.
Vraag: Welk diktebereik wordt gedekt?
Folie en strip worden geleverd in een dikte van 0,01 mm tot 2,0 mm, met breedtes van 30 mm tot 500 mm en lengtes van 500 mm tot 2000 mm, afhankelijk van de bestelde dikte.
Vraag: Welke normen zijn van toepassing op zirkoniumfolie?
ASTM B551 en GB/T 21183-2007 omvatten zirkoniumstrips, vellen en folie. De bestelling moet de kwaliteit, de chemische limieten inclusief hafnium, mechanische eigenschappen, toleranties en testmethoden vermelden.
Vraag: Waarom wordt zirkonium gebruikt in kernreactoren?
Het heeft een lage thermische neutronenabsorptiedoorsnede en is bestand tegen water en stoom op hoge temperatuur. Daarom wordt het gebruikt voor brandstofbekleding en voor structurele componenten in reactorkernen.
Vraag: Hoe moet het oppervlak worden beschermd?
Folie wordt op maat ingevoegd of omwikkeld en zo verzonden dat het oppervlak niet wordt geschuurd of gemarkeerd, omdat een lichte contactmarkering op dunne folie een zichtbaar defect wordt.
