JPS58110627A - スポンジ状金属ジルコニウム - Google Patents
スポンジ状金属ジルコニウムInfo
- Publication number
- JPS58110627A JPS58110627A JP20805881A JP20805881A JPS58110627A JP S58110627 A JPS58110627 A JP S58110627A JP 20805881 A JP20805881 A JP 20805881A JP 20805881 A JP20805881 A JP 20805881A JP S58110627 A JPS58110627 A JP S58110627A
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- JP
- Japan
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- carbon
- oxygen
- zirconium
- metallic
- spongy
- Prior art date
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- Granted
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、酸素と炭素を多量に含有するスポンジ状金属
ジルコニウムに関する。
ジルコニウムに関する。
工業的にスポンジ状金属ジルコニウムを製造するｋは、
一般にクロール法といわれている製造方法が用いられる
。
一般にクロール法といわれている製造方法が用いられる
。
このクロール法は、ｔず還元反応容器内に固体また社液
体の金属マグネシウムを装入し、不活性ガス雰囲気のも
とで、精製し九四塩化ジルコニウムの漏気を導入して、
高温度下で次の反応式により還元反応を行いスポンジ状
金属ジルコニウムを生成せしめる。
体の金属マグネシウムを装入し、不活性ガス雰囲気のも
とで、精製し九四塩化ジルコニウムの漏気を導入して、
高温度下で次の反応式により還元反応を行いスポンジ状
金属ジルコニウムを生成せしめる。
Ｚｒ０１ｍ ＋２Ｍｇ−Ｚｒ ＋ ２Ｍｇ０ＩＪこのよ
うＫして製造されたジルコニウムは熱中性子吸収断面積
が小さいので、原子炉材料として注目されてきたが、原
子炉用構造材に使用する場合には、さらに錫、鉄、クロ
ム、ニッケル等を少量ずつ添加したジルカロイ−２，ジ
ルカロイ−４と呼ばれる合金や、ニオブを添加したジル
コニウム・ニオブ合金として用いられる。
うＫして製造されたジルコニウムは熱中性子吸収断面積
が小さいので、原子炉材料として注目されてきたが、原
子炉用構造材に使用する場合には、さらに錫、鉄、クロ
ム、ニッケル等を少量ずつ添加したジルカロイ−２，ジ
ルカロイ−４と呼ばれる合金や、ニオブを添加したジル
コニウム・ニオブ合金として用いられる。
原子炉内部においては、高温高圧の水蒸気にさらされる
ので、耐熱性、耐食性および機械的強度の面でいっそう
の改善が望まれていた。
ので、耐熱性、耐食性および機械的強度の面でいっそう
の改善が望まれていた。
このような状況の中で、ジルコニウム中に炭素と酸素の
含有量を高めることにより、耐熱性。
含有量を高めることにより、耐熱性。
耐食性および機械的強度が著しく改善されることが分っ
た。
た。
そこで炭素の含有量を高めようとしてスポンジ状ジルコ
ニウムを真空アーク溶解する前の原料準備段階でクロム
カーバイトや油含有返り材を加えたり、酸素の含有量を
高めようとして酸化ジルコニウムを加える方法を行った
が、十分に炭素および酸素含有量を上げることができ表
かった。
ニウムを真空アーク溶解する前の原料準備段階でクロム
カーバイトや油含有返り材を加えたり、酸素の含有量を
高めようとして酸化ジルコニウムを加える方法を行った
が、十分に炭素および酸素含有量を上げることができ表
かった。
特に酸化ジルコニウムを添加すると、この酸化ジルコニ
ウムの融点が２，７１５℃と非常ニ高いので、溶解中に
溶けきれず、偏析をおこすという問題を生じた。
ウムの融点が２，７１５℃と非常ニ高いので、溶解中に
溶けきれず、偏析をおこすという問題を生じた。
本発明は、この点に鑑みてなされたもので。
スポンジ状ジルコニウムの製造工程で酸素および炭素を
富化させた。すなわち１．０００ ｐｐｍ以上の酸素お
よび１００ ｐｐｍ以上の炭素を含有するスポンジ状金
属ジルコニウムに関する。
富化させた。すなわち１．０００ ｐｐｍ以上の酸素お
よび１００ ｐｐｍ以上の炭素を含有するスポンジ状金
属ジルコニウムに関する。
従来、このようにスポンジ状金属ジルコニウムの段階で
酸素および炭素が富化されたものはなく、またそのよう
な技術思想も存在しなかった。
酸素および炭素が富化されたものはなく、またそのよう
な技術思想も存在しなかった。
このスポンジ状金属ジルコニウムは真空アーク溶鱗後、
金属ジルコニウムインゴットとされたり、シルカ冒イ等
の合金の基本成分となるものであるから、このスポンジ
状金属ジルコニウムにすでに酸素および炭素が高含有さ
れていることは、極めて実用的価値が高く、原子炉用構
造材料として特性の優れた金属ジルコニウムおよびジル
コニウム合金を容易に得ることができるようになった。
金属ジルコニウムインゴットとされたり、シルカ冒イ等
の合金の基本成分となるものであるから、このスポンジ
状金属ジルコニウムにすでに酸素および炭素が高含有さ
れていることは、極めて実用的価値が高く、原子炉用構
造材料として特性の優れた金属ジルコニウムおよびジル
コニウム合金を容易に得ることができるようになった。
このスポンジ状ジルコニウム中の酸素が１，０００ｐｐ
ｍ未満であると真空アーク溶解後に得られる金属ジルコ
ニウムの低温および高温における引張り強度や耐力等の
機械的強度に顕著な改善がみられない。また炭素が１０
０ ｐｐｍ未満であると同金属の高温における機械的強
度および耐熱性に改善がないので、スポンジ状ジルコニ
ウム中に酸素は１． ＯＯＯｐｐｍ以上、炭素は１００
ｐｐｍ以上を含有することが必要である。
ｍ未満であると真空アーク溶解後に得られる金属ジルコ
ニウムの低温および高温における引張り強度や耐力等の
機械的強度に顕著な改善がみられない。また炭素が１０
０ ｐｐｍ未満であると同金属の高温における機械的強
度および耐熱性に改善がないので、スポンジ状ジルコニ
ウム中に酸素は１． ＯＯＯｐｐｍ以上、炭素は１００
ｐｐｍ以上を含有することが必要である。
スポンジ状金属ジルコニウム中の酸素および炭素富化は
、クロール法による金属ジルコニウムの製錬過程におい
て、金属マグネシウム上に精製四塩化ジルコニウムとと
もに炭酸ガスまたは一酸化炭素を供給するととくよシ行
う。
、クロール法による金属ジルコニウムの製錬過程におい
て、金属マグネシウム上に精製四塩化ジルコニウムとと
もに炭酸ガスまたは一酸化炭素を供給するととくよシ行
う。
この工程で高温度における金属ジルコニウムが次式の如
く炭酸ガスまたは一酸化炭素と反応し、ジルコニウムカ
ーバイトと酸化ジルコニウムＫｔ）、スポンジ状金属ジ
ルコニウム中に炭素と酸素が増加する。
く炭酸ガスまたは一酸化炭素と反応し、ジルコニウムカ
ーバイトと酸化ジルコニウムＫｔ）、スポンジ状金属ジ
ルコニウム中に炭素と酸素が増加する。
２ Ｚｒ ＋ ＣｊＯ＊ →ｚｒｃ ＋ Ｚｒ０ａ３Ｚ
ｒ＋２００−＋２ＺｒＯ＋ＺｒＯ會次に実施例について
説明する。
ｒ＋２００−＋２ＺｒＯ＋ＺｒＯ會次に実施例について
説明する。
実施例１
クロール法による還元反応過程中に四塩化ジルコニウム
の蒸気を６０ Ｋｙ／ｈｒ供給し、これに炭酸ガスを１
ｏ ｚ／ｈｒずつまぜながら反応温度８００℃で供給す
る１反応は発熱反応である。
の蒸気を６０ Ｋｙ／ｈｒ供給し、これに炭酸ガスを１
ｏ ｚ／ｈｒずつまぜながら反応温度８００℃で供給す
る１反応は発熱反応である。
約１．５００−の反応生成物を取り出して真空巾約１．
ＯＯ０℃で副生成塩化マグネシウムを除去する。これ
Ｋより得られたスポンジ状金属ジルコニウムの酸素と炭
素の分析結果は次の通りであった。
ＯＯ０℃で副生成塩化マグネシウムを除去する。これ
Ｋより得られたスポンジ状金属ジルコニウムの酸素と炭
素の分析結果は次の通りであった。
酸素 １．４５０ ｐｐｍ
炭素 １８０ ｐｐｍ
実施例２
クロール法による還元反応過程中に四塩化ジルコニウム
の蒸気を６０４／ｈｒ供給し、これに−酸化炭素を１２
ｔ／ｈｒすつまぜながら供給した。約１．５００ Ｋ
４の反応生成物を取り出し、これをさらに真空巾約１．
ＯＯ０℃で副生成塩化マグネシウムを除去した。
の蒸気を６０４／ｈｒ供給し、これに−酸化炭素を１２
ｔ／ｈｒすつまぜながら供給した。約１．５００ Ｋ
４の反応生成物を取り出し、これをさらに真空巾約１．
ＯＯ０℃で副生成塩化マグネシウムを除去した。
得られたスポンジ状金属ジルコニウム中の酸素と炭素の
分析結果は次の通りであった。
分析結果は次の通りであった。
酸素 １．２５７ ｐｐｍ
炭素 ２９０ ｐｐｍ
比 較
従来のクロール法によって得られたスポンジ状ジルコニ
ウム中の酸素と炭素の含有量は、それぞれ９００ ｐｐ
ｍと３０ ｐｐｍであるが、上記実施例で得られた酸素
と炭素の含有量は、酸素で２倍弱、炭素で６倍〜９倍強
となっており、耐熱性、耐食性２機械的強度の増加が著
しい。
ウム中の酸素と炭素の含有量は、それぞれ９００ ｐｐ
ｍと３０ ｐｐｍであるが、上記実施例で得られた酸素
と炭素の含有量は、酸素で２倍弱、炭素で６倍〜９倍強
となっており、耐熱性、耐食性２機械的強度の増加が著
しい。
そしてとの含有量は酸素１． ＯＯＯｐｐｍ以上。
炭素１００ ｐｐｍ以上で耐熱性、耐食性１機械的強度
の改善が生起する。
の改善が生起する。
Claims (1)
- １、０００ ｐｐｍ以上の酸素および１００ ｐｐｍ以
上の炭素を含有するスポンジ状金属ジルコニウム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20805881A JPS58110627A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | スポンジ状金属ジルコニウム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20805881A JPS58110627A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | スポンジ状金属ジルコニウム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110627A true JPS58110627A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS6211055B2 JPS6211055B2 (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16549935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20805881A Granted JPS58110627A (ja) | 1981-12-24 | 1981-12-24 | スポンジ状金属ジルコニウム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110627A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116855766A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-10-10 | 四川铖特新材料科技有限公司 | 一种三罐法镁还原生产海绵锆（铪）的工艺方法 |
-
1981
- 1981-12-24 JP JP20805881A patent/JPS58110627A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116855766A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-10-10 | 四川铖特新材料科技有限公司 | 一种三罐法镁还原生产海绵锆（铪）的工艺方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211055B2 (ja) | 1987-03-10 |
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