氢气辅助镁还原制备低氧氢化锆粉

锆金属在核工业及能源领域发挥着重要的作用,但锆氧之间具有很强的亲和力,使锆金属难以经济有效地生产,粉末冶金方法制备锆金属可以实现锆金属的近净成形制备,锆粉可通过氢化锆粉脱氧制备而成.本文提出了一种在氢气辅助下镁还原制备高纯ZrH2粉末的新工艺,并分析了氢元素的强化脱氧作用.在750℃、240 min条件下Ar和H2气氛中镁还原制备的ZrH2粉末氧含量分别为3.05 wt%和1.03 wt%.对氢还原后的粉末进行脱氧,获得平均粒度为89.01 μm、氧含量为0.0047 wt%的氢化锆粉末.透射电镜测试结果表明,与氩气气氛还原粉末相比,氢气条件下的粉末表面钝化层厚度从8.51 nm减小到2.76 nm.热力学计算表明,H元素可以使Zr金属发生相变,降低Zr-O固溶体的稳定性,提高镁的脱氧能力.