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圖一為鋯在硫酸中的等腐蝕圖。由圖可見,在小于70%的硫酸中鋯的耐蝕性都是很好的。在70~80%時,鋯是否耐蝕取決于溫度。當含量>80%時,鋯的腐蝕速度隨著濃度的而急劇上升。因此有兩個濃度范圍值得注意。一個是高溫20%的硫酸;二是40~60%的沸騰溫度以下的硫酸,因為不銹鋼和鎳合金都不能在這兩個范圍內使用。鋯在允許使用的濃度、溫度范圍以內,少量的氧化劑和金屬離子對其耐蝕性不會有什么影響。含有過氧化氫高濃度硫酸溶液不會侵蝕鋯,單含有氯時,則會侵蝕鋯。
在200℃以下、95%的硝酸中,鋯也具有良好的耐蝕性。但和鈦一樣,在干燥的紅中,也易發生急劇氧化的爆炸,當然也可以通過水蒸氣和氧的平衡來防止。另外,鋯在HNO3中腐蝕速率雖然小,但存在應力腐蝕開裂的敏感性,不論>70%或<70℃的硝酸里,這一點應予足夠重視。
鋯在60%以下的沸騰磷酸中是耐蝕的。當含量60%,隨著溫度的升高,鋯的腐蝕速率急劇。在工業磷酸生產中考察鋯的適用性,確定實際的介質成分。如H3PO4中,含F—對鋯的耐蝕性極為不利,但其中所含的P2O5確實有效的緩蝕劑。
鋯對90℃50%的鉻酸、氫溴酸和氫碘酸都耐蝕。在沸騰的20%、45%和48%的HBr中,鋯的腐蝕速率小于0.13mm/a,在沸騰的47%HI中,腐蝕速率小于0.025mm/a.單鋯在各種濃度的HF中都會迅速腐蝕,甚至含量低于0.001%時,或者含有1×10-6 F—酸性溶液鋯都不耐蝕。鋯對氟硅酸也不耐蝕。鋯還受王水、硫酸和硝酸混合酸的腐蝕。
一般說來,鋯能耐沸騰的甲酸、醋酸、、檸檬酸等的侵蝕,但沸騰的二氯醋酸、三氯酸、草酸例外。
(3)鋯的耐堿和氯化物的腐蝕性能
鋯對苛性堿的耐蝕性超過了鉭、鈮、鈦,還有像四氟乙烯、石墨、玻璃等也不耐強堿腐蝕,這是其特的特性。鋯在所有濃度直至沸騰溫度的苛性堿溶液都耐腐蝕。但熔融堿中有輕微腐蝕。如鋯在沸騰的NaOH溶液中,U形彎曲試樣表明:溫度從150℃升高至300℃,含量從50%升至85%,實驗二十天后未出現裂紋,并保持原有延展性。
鋯在金屬氯化物溶液中的腐蝕性為取決于氯化物溶液的性質。對氧化性的金屬氯化物,鋯通常不耐蝕,如氯化鐵和氯化銅,即使5%的含量,100℃也會產生腐蝕脆化,但對還原性的、氯化錫、氯化錳、氯化鎳、、氯化鋅、、以及海水中是耐蝕的。鋯在25%氯化鋁在沸騰的大于55%的氯化鈣中不耐蝕。在高溫酸性氯化物溶液中,鋯不會產生縫隙腐蝕。在沸騰的42%MgCL2溶液中,U形彎曲試樣不發生開裂,這在常用金屬中是很難得的性能。
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