碘化法提纯金属锆的工艺及机理研究

发布时间：2021-10-16 18:13

　　锆具有优异的核性能和耐腐蚀性,其热中子吸收截面小,比铁、镍、钛、铜等金属小得多,在核工业中是理想的包壳材料。同时,其优良的抗腐蚀性能使得其在航天、航空等领域也具有广泛的应用。碘化法是一种有效的提纯锆方法,可以制备出纯度和塑性较高,且气体杂质含量较低的锆结晶棒。关于碘化法提纯金属锆的工艺及机理方面,长期以来,各国对核材料的研发采取不同的保密措施,使得锆制备提纯的理论和工艺研究报道较少,尤其在工艺和设备方面。这对碘化法提纯金属锆的研究工作带来了一定的困难,为解决这一难题,有必要对碘化法提纯金属锆的工艺及机理进行深入研究。在理论方面,热力学研究的不够详细,一些细节的问题没有去探讨。在工艺方面,通过对诸如原料温度、母丝温度、原料类型、母丝材质及尺寸、装料方式、控温方式和加碘量等因素调节可以制备出结晶锆产品,但目前国内外的文献中还没有全面系统的研究。为了解决上述问题,本文通过对工艺和理论的分析做出以下成果：1.理论方面（1）通过热力学分析,在标准状况下,当温度低于431℃的条件下,易生成Zrl2固体,在碘蒸气足量时,能够生成ZrI4气体。当低温区温度在431～540℃之间时,易生成ZrI2固体,... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电子束熔炼示意图

壁的温度来控制低温区温度，在低温区可＾＞１生成挥发性棚化错，高温区在反应器的中??间，与反应器顶部相连接的母丝，金属错可Ｗ沉积在母丝上。在早期使用棚化法提纯??错时，所用棚化反应装置通常Ｗ石英制成，其示意图如图１．５所示。??：厂―Ｉ：…：：—一Ｉ?＇?窗ｆ??—?ｔｅｒ?给１；＾＾?????＾??１１??……个??－Ｊ??＊?巧＊?４…??，誦．入－＾呼?＊?練＇一？一＾＾?＊??５?＇Ｓ??图１．５?Ｅｍｅｌｙａｎｏｖ实验室反应器示意图［３２１??１－直径２ｍｍ的银丝，２－直径０．１ｍｍ的错丝，３－含鹏瓶，４－密封陶，５－粗错，６－辅助管??随着近代规化的发展，国内外在棚化设备上都有了长足的进步，我国王永胜口３］??发明了一种金属的提纯装置，反应容器采用不诱钢罐式结构。其装置示意图如图１．６??所示。反应器与真空系统相接，获得需要的真空环境。反应器加热方式为通过热传导??进行调节炉壁的温度，最终得到所需的棚化温度。反应器内母丝通电自热，最终获得??所需的结晶温度。反应过程放热过程中，用冷却风机进行降温，风自下而上吹入。反??应容器按真空容器设汁；真空系统可使容器得到所需真空

其制备的主要特点就是在反应器壁上采用的风孔大小不一，由下到上孔的大??小依次变大，使得其反应器底部和反应器壁所受风压保持均匀一致，可Ｗ有效的使反??应器壁温度控制更加均匀，如图１．７所示。??９??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]铝热法制备硼、钒、锆材料的研究[D]. 申达.兰州理工大学 2011
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本文编号：3440271