{"id":119663,"date":"2023-02-07T22:30:29","date_gmt":"2023-02-07T21:30:29","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/o-que-sao-ligas-de-zirconio-aplicacao-e-usos-definicao\/"},"modified":"2023-02-14T11:38:28","modified_gmt":"2023-02-14T10:38:28","slug":"o-que-sao-ligas-de-zirconio-aplicacao-e-usos-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/o-que-sao-ligas-de-zirconio-aplicacao-e-usos-definicao\/","title":{"rendered":"O que s\u00e3o Ligas de Zirc\u00f4nio – Aplica\u00e7\u00e3o e Usos – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

O zirc\u00f4nio e suas ligas s\u00e3o amplamente utilizados como revestimento para combust\u00edveis de reatores nucleares.\u00a0As ligas de zirc\u00f4nio tamb\u00e9m s\u00e3o frequentemente os materiais de escolha para trocadores de calor e sistemas de tubula\u00e7\u00e3o para as ind\u00fastrias de processamento qu\u00edmico e nuclear<\/div><\/div><\/span><\/p>\n

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\"Conjunto<\/a>
Conjunto de combust\u00edvel t\u00edpico<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

O zirc\u00f4nio puro \u00e9 um metal de transi\u00e7\u00e3o brilhante, branco-acinzentado e forte que se assemelha ao h\u00e1fnio e, em menor grau, ao tit\u00e2nio.\u00a0O zirc\u00f4nio \u00e9 usado principalmente como refrat\u00e1rio e opacificante, embora pequenas quantidades sejam usadas como agente de liga por sua forte resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o.\u00a0<\/span>O zirc\u00f4nio e suas ligas<\/span><\/strong>\u00a0s\u00e3o amplamente utilizados como\u00a0<\/span>revestimento para combust\u00edveis de reatores nucleares<\/span><\/strong><\/a>.\u00a0Zirc\u00f4nio ligado com ni\u00f3bio ou estanho tem\u00a0<\/span>excelentes propriedades de corros\u00e3o<\/span><\/strong>.\u00a0A alta resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o das ligas de zirc\u00f4nio resulta da forma\u00e7\u00e3o natural de um \u00f3xido denso e est\u00e1vel na superf\u00edcie do metal.\u00a0Este filme \u00e9 auto-reparador, continua a crescer lentamente em temperaturas de at\u00e9 aproximadamente 550\u00b0C (1020\u00b0F) e permanece fortemente aderente.<\/span><\/p>\n

Em termos de custo, essas ligas tamb\u00e9m s\u00e3o frequentemente os materiais de escolha para\u00a0<\/span>trocadores de calor<\/span><\/a>\u00a0e sistemas de tubula\u00e7\u00e3o para processamento qu\u00edmico e ind\u00fastrias nucleares.\u00a0O zirc\u00f4nio \u00e9 um subproduto da minera\u00e7\u00e3o e processamento dos minerais de tit\u00e2nio, bem como da minera\u00e7\u00e3o de estanho.\u00a0De 2003 a 2007, enquanto os pre\u00e7os do mineral zirc\u00f4nio aumentaram de US$ 360 para US$ 840 por tonelada, o pre\u00e7o do zirc\u00f4nio bruto diminuiu de US$ 39900 para US$ 22700 por tonelada. O zirc\u00f4nio met\u00e1lico \u00e9 muito mais caro que o zirc\u00f4nio porque os\u00a0<\/span>processos de redu\u00e7\u00e3o s\u00e3o caros<\/span><\/strong>.\u00a0Todos os custos variam significativamente com certa pureza.<\/span><\/p>\n

Ligas de Zirc\u00f4nio na Ind\u00fastria Nuclear<\/span><\/h2>\n
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O revestimento de combust\u00edvel normalmente tem um raio interno de rZr,2<\/sub> = 0,408 cm e um raio externo de rZr,1<\/sub> = 0,465 cm.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Revestimento de combust\u00edvel<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 a camada externa das varetas de combust\u00edvel, ficando entre o\u00a0<\/span>refrigerante do reator<\/span><\/strong>\u00a0e o\u00a0<\/span>combust\u00edvel nuclear<\/span><\/strong><\/a> (isto \u00e9,\u00a0<\/span>pastilhas de combust\u00edvel<\/span><\/strong><\/a>).\u00a0\u00c9 feito de um material resistente \u00e0 corros\u00e3o com se\u00e7\u00e3o transversal de baixa absor\u00e7\u00e3o para\u00a0<\/span>n\u00eautrons t\u00e9rmicos<\/span><\/a> (~ 0,18 \u00d7 10<\/span>\u201324<\/span><\/sup> cm<\/span>2<\/span><\/sup>), geralmente\u00a0<\/span>liga de zirc\u00f4nio<\/span><\/strong>. O revestimento de combust\u00edvel normalmente tem um raio interno de\u00a0<\/span>r<\/span>Zr,2<\/span><\/sub>\u00a0= 0,408 cm<\/span><\/strong> \u00a0e um raio externo\u00a0<\/span>de r<\/span>Zr,1<\/span><\/sub> = 0,465 cm<\/span><\/strong>. Em compara\u00e7\u00e3o com o pellet de combust\u00edvel, quase n\u00e3o h\u00e1 gera\u00e7\u00e3o de calor no revestimento do combust\u00edvel (o revestimento \u00e9\u00a0<\/span>ligeiramente aquecido pela radia\u00e7\u00e3o<\/span><\/a>). Todo o calor gerado no combust\u00edvel deve ser transferido por\u00a0<\/span>condu\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong> atrav\u00e9s do revestimento e, portanto, a superf\u00edcie interna \u00e9 mais quente que a externa.<\/span><\/p>\n

A propriedade desejada dessas ligas \u00e9 tamb\u00e9m uma\u00a0<\/span>baixa se\u00e7\u00e3o transversal de captura de n\u00eautrons<\/span><\/strong><\/a>.\u00a0As desvantagens do zirc\u00f4nio s\u00e3o propriedades de baixa resist\u00eancia e baixa resist\u00eancia ao calor, que podem ser eliminadas, por exemplo, ligando-se ao ni\u00f3bio.<\/span><\/p>\n