納米晶鋯合金制備技術(shù)逐漸成熟,通過劇烈塑性變形、快速凝固等方法,將鋯合金晶粒細(xì)化至納米尺度。納米晶結(jié)構(gòu)賦予鋯鍛件超高的強(qiáng)度與塑性,原本脆性的鋯合金經(jīng)處理后,延伸率提升數(shù)倍,在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中,可制造出韌性十足的微小鋯鍛件,滿足微觀器件復(fù)雜力學(xué)需求。納米...
近年來(lái),材料科學(xué)家們?cè)阡喓辖鸬难邪l(fā)上取得了進(jìn)展,其中多元合金元素的優(yōu)化組合是關(guān)鍵方向之一。傳統(tǒng)的鋯合金如 Zircaloy - 4 主要包含鋯、錫、鐵、鉻等元素,在一定程度上滿足了早期核工業(yè)等領(lǐng)域?qū)︿喒苄阅艿囊蟆H欢S著應(yīng)用環(huán)境的日益苛刻,新型鋯合金不斷涌...
可以使鋯管在擠壓過程中的壁厚變化更加均勻,減少因壁厚不均導(dǎo)致的性能差異。在擠壓參數(shù)控制上,利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整擠壓速度、擠壓壓力、溫度等參數(shù)。例如,在擠壓過程中,根據(jù)鋯坯料的變形情況動(dòng)態(tài)調(diào)整擠壓速度,避免因速度過快或過慢而產(chǎn)生的...
新型鋯合金管在力學(xué)性能方面取得了的強(qiáng)化效果。通過上述的合金元素優(yōu)化組合和微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控,鋯管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率等關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)得到了大幅提升。例如,在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件用鋯管的研發(fā)中,新型鋯合金管的抗拉強(qiáng)度相比傳統(tǒng)鋯管提高了 30% 以上,屈服強(qiáng)...
工匠憑借經(jīng)驗(yàn)操控燃煤加熱爐加熱鋯坯,再用人力驅(qū)動(dòng)的鍛錘塑形,鍛件精度極低,內(nèi)部組織缺陷叢生,主要應(yīng)用局限于核反應(yīng)堆極為次要的結(jié)構(gòu)部件,像是輔助支架等,更多是試驗(yàn)性質(zhì),為后續(xù)探索積累原始數(shù)據(jù)。同期,化工行業(yè)偶有嘗試用鋯鍛件替換部分易腐蝕管道部件,但因成本高昂、加...
鋯管作為一種具有獨(dú)特物理和化學(xué)性質(zhì)的管材,在現(xiàn)代工業(yè)和科技領(lǐng)域中發(fā)揮著日益重要的作用。其具備優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的高溫性能、低中子吸收截面以及一定的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn),使得鋯管在眾多苛刻環(huán)境和關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景中脫穎而出。從核反應(yīng)堆的部件到化工領(lǐng)域的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)處理設(shè)備,...
傳統(tǒng)的鋯鍛件表面處理多為簡(jiǎn)單的酸洗、鈍化,如今涂層技術(shù)大放異彩。采用物相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù),在鋯鍛件表面鍍覆陶瓷涂層,像氧化鋁、碳化硅涂層,硬度遠(yuǎn)超鋯基體,極大提升耐磨性能,用于機(jī)械傳動(dòng)部件的鋯鍛件,磨損率降低超50%。離子注入改性是另...
粉末冶金法也是一種具有創(chuàng)新性的鋯管制造工藝。該工藝首先將鋯粉或鋯合金粉經(jīng)過混合、壓制等工序制成管坯,然后通過燒結(jié)工藝使管坯致密化,終形成鋯管。粉末冶金法的優(yōu)勢(shì)在于能夠精確控制鋯管的成分和微觀結(jié)構(gòu)。在粉末混合階段,可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求精確添加各種合金元素粉末,并通過...
在核工業(yè),新一代鋯鍛件不僅用于燃料棒包殼,更拓展到核廢料處理容器關(guān)鍵部件。高放射性廢料儲(chǔ)存需要耐輻照、抗腐蝕材料,新型鋯鍛件合金成分與微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,能長(zhǎng)時(shí)間封存廢料,降低泄漏風(fēng)險(xiǎn),為核循環(huán)后端安全提供支撐。化工行業(yè)里,鋯鍛件從單純的反應(yīng)釜部件向全流程管道系統(tǒng)...
在化工領(lǐng)域,隨著綠色化工理念的不斷深入,鋯管在綠色化工工藝中有了創(chuàng)新的應(yīng)用。在一些新型的綠色化學(xué)反應(yīng)過程中,如催化加氫、氧化反應(yīng)等,鋯管被用作反應(yīng)容器或催化劑載體。由于鋯管具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性,能夠在反應(yīng)過程中抵抗各種化學(xué)試劑的侵蝕,確保反應(yīng)的順利進(jìn)...
工藝創(chuàng)新中,新設(shè)備購(gòu)置與研發(fā)成本高昂。例如粉末鍛造的壓制、燒結(jié)設(shè)備,3D打印設(shè)備及配套軟件,前期投入動(dòng)輒數(shù)百萬(wàn),中小企業(yè)望而卻步。而且新技術(shù)人才稀缺,高校相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)體系尚未成熟,企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)耗時(shí)費(fèi)力,制約技術(shù)推廣。材料創(chuàng)新受困于原材料純度與供應(yīng)穩(wěn)定性。部分新...
航空航天業(yè)青睞有加,發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件、起落架關(guān)鍵連接點(diǎn)試用鋯鍛件。其耐高溫、度、低密度特質(zhì)契合減重又耐極端工況需求,伴隨一次次成功飛行測(cè)試,鋯鍛件在航空版圖不斷開疆拓土,從民用客機(jī)到戰(zhàn)機(jī)均有涉獵。當(dāng)下,鋯合金家族枝繁葉茂。在傳統(tǒng)鋯錫合金基礎(chǔ)上,添加鈮、鉭等高熔點(diǎn)...
部分應(yīng)用場(chǎng)景下,高性能不銹鋼、鈦合金鍛件憑借相對(duì)較低的成本、成熟的工藝,對(duì)鋯鍛件形成有力競(jìng)爭(zhēng)。此外,新興復(fù)合材料在航空航天等領(lǐng)域的輕量化競(jìng)賽中表現(xiàn)強(qiáng)勁,如碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,正逐步侵蝕鋯鍛件的市場(chǎng)份額,逼迫鋯鍛件不斷升級(jí)性能、壓降成本,以守住陣地。基因編輯啟發(fā)...
精密擠壓工藝在鋯管制造中取得了重要?jiǎng)?chuàng)新進(jìn)展。傳統(tǒng)擠壓工藝在生產(chǎn)鋯管時(shí)往往面臨著尺寸精度有限、表面質(zhì)量欠佳以及內(nèi)部組織不均勻等問題。而新型精密擠壓工藝通過對(duì)擠壓模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)、擠壓參數(shù)的精確控制以及擠壓過程的智能化監(jiān)控,有效解決了這些問題。在模具設(shè)計(jì)方面,采用先...
當(dāng)下的鋯合金家族枝繁葉茂,各類合金各司其職。在航空航天領(lǐng)域,為應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室超高溫環(huán)境,含鈮、鉭等高熔點(diǎn)元素的耐熱合金是優(yōu)先,能夠確保部件在超 1000℃高溫下維持穩(wěn)定的力學(xué)性能;化工行業(yè)里,稀土元素強(qiáng)化的耐蝕合金憑借凈化晶界、細(xì)化晶粒的效果,從容應(yīng)對(duì)復(fù)雜多...
當(dāng)下的鋯合金家族枝繁葉茂,各類合金各司其職。在航空航天領(lǐng)域,為應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室超高溫環(huán)境,含鈮、鉭等高熔點(diǎn)元素的耐熱合金是優(yōu)先,能夠確保部件在超 1000℃高溫下維持穩(wěn)定的力學(xué)性能;化工行業(yè)里,稀土元素強(qiáng)化的耐蝕合金憑借凈化晶界、細(xì)化晶粒的效果,從容應(yīng)對(duì)復(fù)雜多...
工藝創(chuàng)新遭遇傳承難題,老工匠實(shí)操經(jīng)驗(yàn)難數(shù)字化傳承,新工人上手慢,復(fù)雜工藝有失傳風(fēng)險(xiǎn)。跨行業(yè)協(xié)作障礙重重,鍛造廠與軟件、智能硬件商磨合周期漫長(zhǎng),新技術(shù)落地受阻。材料創(chuàng)新受限于基礎(chǔ)研究短板,高校科研經(jīng)費(fèi)投入不足,產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化不暢,前沿理論難轉(zhuǎn)化為實(shí)用材料。新材料環(huán)保...
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)強(qiáng)勢(shì)融入鋯鍛件的生產(chǎn)流程。工程師可以在電腦上預(yù)先模擬鍛件的成型過程,精細(xì)優(yōu)化模具設(shè)計(jì),預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的缺陷,廢品率因此大幅下降。熱模鍛、溫模鍛技術(shù)也逐漸成熟,通過精細(xì)控制鍛造溫度,讓鋯金屬在更適宜的變形條件動(dòng),不僅降低了...
在飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)和航空電子設(shè)備中,鋯管也有潛在的應(yīng)用前景。例如,在一些新型飛機(jī)的機(jī)身框架結(jié)構(gòu)中,采用鋯管作為增強(qiáng)部件,可以在不增加過多重量的情況下提高機(jī)身的強(qiáng)度和剛度;在航空電子設(shè)備的散熱系統(tǒng)中,鋯管可以作為高效的散熱管道,將電子元件產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去,保...
深入探討了鋯管在材料創(chuàng)新、制造工藝創(chuàng)新以及應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新等多方面的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在材料創(chuàng)新方面,詳細(xì)闡述了新型鋯合金的研發(fā)進(jìn)展,包括多元合金元素的優(yōu)化組合、微觀結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控及其對(duì)鋯管性能提升的作用。制造工藝創(chuàng)新章節(jié)著重介紹了先進(jìn)的成型技術(shù),如精密擠壓、連續(xù)軋制與新...
醫(yī)用鋯合金更是獨(dú)樹一幟,嚴(yán)格生物相容性篩選后,通過表面微納結(jié)構(gòu)處理、活性涂層附著,植入人體后能與組織良性互動(dòng),在骨科植入體、牙科種植體領(lǐng)域與鈦合金分庭抗禮。熱模鍛、溫模鍛技術(shù)成熟,精細(xì)控溫讓鋯金屬在適宜區(qū)間變形,降低鍛造壓力同時(shí)細(xì)化晶粒。精鍛工藝將尺寸精度抬升...
粉末鍛造在鋯鍛件領(lǐng)域開始嶄露頭角。先把鋯粉通過霧化法、還原法制成高純粉末,添加微量粘結(jié)劑后壓制成預(yù)成型坯。這個(gè)坯體在后續(xù)鍛造中,由于粉末顆粒間的孔隙在高壓下快速閉合,能消除傳統(tǒng)鑄錠鍛造易殘留的縮孔、氣孔等缺陷,制造出近凈成型的鋯鍛件,材料利用率大幅躍升。例如,...
熱模鍛、溫模鍛技術(shù)持續(xù)優(yōu)化,控溫精度進(jìn)一步提高,不僅保障了鋯鍛件的質(zhì)量穩(wěn)定,還提升了生產(chǎn)效率。精鍛工藝大放異彩,將尺寸精度抬升至微米級(jí),對(duì)于航空航天等行業(yè)的精密部件而言,減少了后續(xù)機(jī)械加工量,節(jié)省成本與工時(shí)的同時(shí),也降低了因加工導(dǎo)致材料性能受損的風(fēng)險(xiǎn)。粉末鍛造...
在新能源汽車領(lǐng)域,鋯鍛件悄然入場(chǎng)。電機(jī)軸采用鋯鍛件,憑借其輕質(zhì)、度、耐磨損特性,降低電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,提升動(dòng)力傳輸效率,助力汽車節(jié)能續(xù)航。電池模組的連接結(jié)構(gòu)件若為鋯鍛件,在復(fù)雜電化學(xué)環(huán)境下抗腐蝕,保障電池長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。生物醫(yī)療植入領(lǐng)域創(chuàng)新不斷,除了常見骨科植入,鋯...
3D 打印成型作為一種新興的鋯管生產(chǎn)工藝,基于增材制造的原理。它以鋯粉或鋯絲為原材料,通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型的分層切片數(shù)據(jù),控制打印噴頭或能量源,將原材料逐層堆積并熔合在一起,終形成鋯管的三維實(shí)體結(jié)構(gòu)。在 3D 打印過程中,不同的打印技術(shù)采用不同的能...
鋯鍛件作為工業(yè)體系里的 “精密骨骼”,在裝備制造、前沿科研項(xiàng)目中擔(dān)當(dāng)關(guān)鍵角色。隨著各行業(yè)技術(shù)迭代加速,對(duì)鋯鍛件的精度、性能、功能需求攀升至全新高度,原地踏步必將被市場(chǎng)淘汰,唯有持續(xù)創(chuàng)新,從工藝源頭革新、材料本質(zhì)升級(jí),再到應(yīng)用場(chǎng)景跨界拓展,才能在全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中...
鋯管生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)是獲取高質(zhì)量的鋯礦石,并通過選礦工藝提高其鋯含量。常見的鋯礦石如鋯英石,通常與鈦鐵礦、金紅石、獨(dú)居石等礦物共生。選礦過程主要包括破碎、磨礦、分選等步驟。首先,采用顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等設(shè)備對(duì)開采出的鋯礦石進(jìn)行粗碎和中碎,將其粒度減小到合適范...
隨著電弧熔煉、電子束熔煉等先進(jìn)技術(shù)的問世,鋯的純度得到提升,雜質(zhì)含量大幅降低,這為鋯鍛件質(zhì)量升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)逐步普及,取代了傳統(tǒng)人力鍛錘,鍛造力能夠更精細(xì)地控制,使得鋯鍛件的尺寸精度開始向毫米級(jí)邁進(jìn)。在核工業(yè)領(lǐng)域,鋯鍛件的應(yīng)用場(chǎng)景...
精密擠壓工藝在鋯管制造中取得了重要?jiǎng)?chuàng)新進(jìn)展。傳統(tǒng)擠壓工藝在生產(chǎn)鋯管時(shí)往往面臨著尺寸精度有限、表面質(zhì)量欠佳以及內(nèi)部組織不均勻等問題。而新型精密擠壓工藝通過對(duì)擠壓模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)、擠壓參數(shù)的精確控制以及擠壓過程的智能化監(jiān)控,有效解決了這些問題。在模具設(shè)計(jì)方面,采用先...
調(diào)整劑則用于調(diào)節(jié)礦漿的酸堿度、離子強(qiáng)度等性質(zhì),優(yōu)化分選環(huán)境。經(jīng)過磨礦后的礦漿進(jìn)入分選環(huán)節(jié),常用的分選方法有重選、磁選、浮選等。重選依據(jù)鋯英石與其他礦物密度的差異,利用搖床、跳汰機(jī)等設(shè)備進(jìn)行分離;磁選主要針對(duì)礦石中的磁性礦物,如鈦鐵礦等,通過磁場(chǎng)作用將其去除;浮...