O que são ligas de chumbo – Definição

O chumbo é um metal pesado mais denso que a maioria dos materiais comuns. O chumbo é macio e maleável e tem um ponto de fusão relativamente baixo. O chumbo é amplamente utilizado como escudo gama. A principal vantagem do escudo de chumbo está em sua compacidade devido à sua maior densidade. Possui alta resistência à corrosão, maleabilidade, propriedades elétricas incomuns e capacidade de formar ligas úteis. Os usos representativos incluem: agente de proteção contra raios-x e radiação gama; grelhas fundidas para baterias; revestimentos que preparam superfícies para soldagem. Por outro lado, o chumbo é extremamente tóxico e apresenta certos riscos ambientais.

O chumbo forma uma ampla gama de ligas de baixo ponto de fusão e prontamente se liga com o estanho em todas as proporções, formando as soldas estanho-chumbo amplamente utilizadas na indústria. Na indústria nuclear, chumbo e ligas de chumbo-bismuto podem ser usados ​​como refrigerante de reator.

Chumbo e Chumbo-bismuto Eutético

Chumbo, chumbo-bismuto eutético e outros metais também foram propostos e ocasionalmente usados. O reator rápido resfriado a chumbo é um projeto de reator nuclear que apresenta um espectro de nêutrons rápidos e chumbo fundido ou refrigerante eutético de chumbo-bismuto. Chumbo-Bismuto Eutético ou LBE é uma liga eutética de chumbo (44,5%) e bismuto (55,5%). Chumbo fundido ou chumbo-bismuto eutético pode ser usado como refrigerante primário porque o chumbo e o bismuto têm baixa absorção de nêutrons e pontos de fusão relativamente baixos.

Os pontos de fusão e ebulição da mistura eutética de chumbo e chumbo-bismuto são:

• liderar
  • ponto de fusão – 327,5°C
  • ponto de ebulição – 1749°C
• chumbo-bismuto – mistura eutética
  • ponto de fusão – 123,5°C
  • ponto de ebulição – 1670°C

Em comparação com refrigerantes de metal líquido à base de sódio, como sódio líquido ou NaK, os refrigerantes à base de chumbo têm pontos de ebulição significativamente mais altos, o que significa que um reator pode ser operado sem risco de ebulição do refrigerante a temperaturas muito mais altas. Chumbo e LBE também não reagem prontamente com água ou ar, em contraste com sódio e NaK, que se inflamam espontaneamente no ar e reagem explosivamente com a água. Devido à sua densidade e alto número atômico, o chumbo e o bismuto também são um excelente escudo contra a radiação gama, ao mesmo tempo em que são praticamente transparentes aos nêutrons.

Por outro lado, o chumbo e o refrigerante LBE são mais corrosivos para o aço do que o sódio ou a liga eutética NaK. Isso e a densidade muito alta de chumbo colocam um limite superior na velocidade do fluxo do refrigerante através do reator devido a considerações de segurança. Além disso, os pontos de fusão mais altos de chumbo e LBE (327°C e 123,5°C, respectivamente) podem significar que a solidificação do refrigerante pode ser um problema maior quando o reator é operado em temperaturas mais baixas.

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Veja acima:
Ligas