13986-26-0/碘化鋯的主要應(yīng)用

背景及概述^[1]

鋯為稀有高熔點(diǎn)金屬，熔點(diǎn)為1852±2℃，沸點(diǎn)為4377℃，密度為6.49g/cm3。金屬鋯的熱中子吸收截面很小(0.18b)，被廣泛用于制作核反應(yīng)堆堆芯的包殼材料。同時(shí)鋯作為合金材料具有優(yōu)異的耐蝕性、強(qiáng)度及加工性能，金屬鋯及其合金在石油化工、有色冶金、鋼鐵冶金等領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用。金屬鋯的純度能顯著影響其金屬的固有特性。因此，研究高純金屬鋯的制備方法得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。碘化精煉法是制備高純金屬鋯的重要方法，其制備的結(jié)晶鋯棒具有純度高、氣體含量小、加工性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于碘化制備結(jié)晶鋯的研究成為熱點(diǎn)。碘化鋯又名“四碘化鋯”?；瘜W(xué)式ZrI4。白色或黃色針狀晶體或粉末，易吸濕。在638.3kPa下熔點(diǎn)499℃±2℃。約在660℃分解。熱430℃時(shí)升華。遇水和醇也發(fā)生分解，溶于醚，微溶于二硫化碳和苯，不溶于液氨。由金屬鋯與碘直接作用或?qū)⒀趸喤c無(wú)水碘化鋁共熱反應(yīng)而制得。用于熱裂解法制取高純度的金屬鋯，也用于制造低壓合成聚乙烯的催化劑。

應(yīng)用^[2]

碘化鋯可用于制備結(jié)晶鋯棒，以海綿鋯為原料，通過(guò)碘化提純，制備的金屬鋯純度可達(dá)到99.9%。其反應(yīng)過(guò)程可用如下反應(yīng)式表示:

碘化鋯提純金屬鋯是個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，原料、原料溫度、母絲溫度及加碘量等均對(duì)提純效果具有影響。原料溫度決定了生成可揮發(fā)性碘化鋯的種類與生成的速度。研究發(fā)現(xiàn)，隨著原料溫度升高，沉積速率增加，并出現(xiàn)極大值，隨著溫度進(jìn)一步升高，沉積速率降低。沉積速率降低的原因是生成了低價(jià)碘化鋯，覆蓋于原料表面，阻礙了碘蒸氣與原料的進(jìn)一步反應(yīng)。所以，為了更好地得到碘化沉積速率，碘化反應(yīng)設(shè)備應(yīng)能達(dá)到所需真空度并能維持在所需范圍內(nèi)。

主要參考資料

[1] 鐵合金辭典

[2] 結(jié)晶鋯棒的碘化制備技術(shù)