ニオブジルコニウム合金(Nb-1Zr、Nb-2.5Zr など)は、優れた高温強度、耐腐食性、低い中性子吸収断面積、優れた超伝導特性を備えているため、原子力産業、航空宇宙、超伝導磁石などの分野で広く使用されています。ニオブの生産は、主に原料の準備、製錬、加工、熱処理といった主要工程から構成されます。
原料の準備 (1) ニオブ (Nb)および ジルコニウム (Zr)の精製:通常、原料にはニオブ鉱石 (FeNb) または酸化ニオブ (Nb2O5) が使用されます。粗ニオブは、アルミノテルミット還元法または炭素ノテルミット還元法によって得られ、その後、電子ビーム溶解法 (EBM) または真空アーク溶解法 (VAR) によって99.95%以上に精製されます。ジルコニウム(Zr):主にジルコンサンド(ZrSiO4)から抽出され、塩素処理によってスポンジジルコニウムが製造され、その後、ヨウ素化によって99.9%以上に精製されます。合金比:一般的なニオブジルコニウム合金の組成:Nb-1Zr(1wt%Zr):原子炉の被覆材に使用されます。Nb-2.5Zr(2.5wt%Zr):高温構造部品および超伝導材料に使用されます。
ニオブジルコニウム合金の溶解プロセスは、酸化や不純物汚染を避けるため、高真空または不活性雰囲気下で実行する必要があります。主な方法は次のとおりです。(1)真空アーク溶解(VAR) (2)電子ビーム溶解(EBM) (3)粉末冶金(PM)。