ZIRCONIUM ET HAFNIUM
Utilisation
Le gainage du combustible des réacteurs à eau constitue l'utilisation la plus importante du zirconium : il s'agit le plus souvent de tubes minces (épaisseur 0,7 mm, diamètre 10-15 mm, longueur 4 m), mais de nombreuses pièces de structure du cœur sont également en alliage de zirconium. Quant au hafnium, son débouché dans ce domaine reste limité pour l'instant aux barres de contrôle des réacteurs de sous-marins.
Les deux métaux résistent à l'air et à l'eau jusque vers 500 0C (formation d'un oxyde noir protecteur), mais c'est surtout leur tenue remarquable à la plupart des réactifs minéraux ou organiques (seul l'acide fluorhydrique les attaque violemment) qui en fait des matériaux d'avenir pour l'industrie chimique où ils doivent trouver leur place, après les aciers inoxydables, entre le titane et le tantale. Les applications encore peu nombreuses concernent surtout les milieux chlorhydrique, sulfurique, nitrique et acétique où leur tenue est comparable à celle du tantale.
À titre de comparaison, la tôle de zirconium de 1 mm vaut environ douze fois le prix de l'acier inoxydable 316, trois fois le prix du titane, mais dix fois moins que le tantale.
Comme application liée à la grande oxydabilité de certains alliages Zr-Al et Zr-Ti : les getters employés en électronique ou pour la purification ultime des gaz.
Le zirconium et le hafnium interviennent comme élément d'addition dans de nombreux alliages d'aluminium, de magnésium, de cuivre, de molybdène, de nickel et même d'aciers (inhibition du grossissement du grain ou durcissement par solution solide ou phase dispersée).
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Écrit par
- Marcel ARMAND : directeur de recherches métallurgique de Métaux spéciaux S.A., groupe Pechiney Ugine
Classification
Médias
Zirconium et hafnium : propriétés physiques
Encyclopædia Universalis France
Propriétés physiques en fonction de la température
Encyclopædia Universalis France
Zircon
A. Rizzi/ De Agostini/ Getty Images
Autres références
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ALLIAGES
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