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锆的耐酸腐蚀性
锆极耐盐酸腐蚀。工业纯锆在所有的沸腾的所有浓度盐酸中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。温度升高,腐蚀速率。高温加压试验表明,杂质对锆在高温盐酸中耐蚀性有较大影响如碘化法锆、原子能级锆、高纯工业锆和低纯工业锆四种材料在200℃、20%盐酸中腐蚀速率依次为0.22mm/a、0.41 mm/a、1.04 mm/a和1.40 mm/a。而且低纯工业锆发现有晶间腐蚀。由此可见,锆中作为杂质的碳、铁、镍、铬、锰和硅对其耐腐蚀性十分有害,而少量铪并无影响。同时,锆对盐酸中的杂质也十分敏感。铁和硫离子也会显著增加全面腐蚀和促进孔蚀。如在含50×10-6铁离子的20%的沸腾盐酸中,可使腐蚀速率增加一个数量级。若含50×10-6的铜离子也有类似结果,还可能出现锆脆或应力腐蚀破坏。
锆在CO和CO2气氛中,分别于800℃和1000℃开始反应,不仅形成ZrO2,也形成锆的碳化物。锆在CO和CO2中的耐蚀性限制了它在500℃或在更低温度下气冷反应堆中的应用。
和钛不同,锆在湿中遭到剧烈腐蚀,但是在干中不受腐蚀。在200~400℃范围内,锆地和所有卤素反应,形成易挥发的卤化物。
锆能许多熔盐和液态金属的腐蚀,其腐蚀速率和熔体中杂志的气体含量(尤其是氧、氮、氢)有关。锆在600℃铅、800℃锂、100℃锂、100℃汞和600℃钠中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。
锆作为与氧有亲和力的活泼金属,氧化膜的耐蚀性能决定了其可以胜任多重腐蚀环境。
一、工业纯锆在所有的沸腾的所有浓度盐酸中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。
二、在小于70%的硫酸中锆具有的耐蚀性。此外由于不锈钢和镍合金不能在高温、20%的硫酸和40-60%的沸腾温度以下的硫酸范围内使用,故锆在硫酸环境具有无可替代的作用。
三、在200℃以下,不大于90%的硝酸中,锆具有良好的耐蚀性。但应注意锆在硝酸中的应力腐蚀开裂敏感性。
四、锆在所有浓度甚至沸腾的苛性碱溶液中都耐腐蚀。耐蚀性超过了钽、铌、钛。
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