第8讲 包壳材料
皮具手袋物料基本知识
皮具手袋物料基本知识1. 介绍皮具手袋是一种常见的时尚配件，被广泛用于各种场合。
对于想要了解和购买皮具手袋的消费者来说，了解皮具手袋的物料基本知识非常重要。
本文将介绍皮具手袋常用的物料以及相应的特性和应用。
2. 皮革皮革是最常见和常用的皮具手袋材料之一。
它以植物动物的皮肤为原材料，并通过鞣制等工艺加工而成。
皮革有许多种类，包括牛皮、羊皮、豹纹皮等。
不同种类的皮革具有不同的质地和外观特点，也适用于不同的手袋设计风格。
•牛皮是最常见的皮革材料之一。
它具有耐磨损、结实耐用的特性，常用于制作经典款式的手袋。
•羊皮是一种柔软、轻盈的皮革材料。
它具有很好的弹性和舒适感，适用于制作时尚、轻便的手袋。
•豹纹皮是一种具有野性和时尚感的皮革材料。
它常用于制作个性化、大胆的手袋设计。
除了基本种类，皮革还有不同的处理和装饰方式，如拼接、压花、染色等，以满足不同顾客对于手袋外观的需求。
3. 帆布帆布是另一种常用的手袋材料，其优点在于耐用、轻便和易于清洁。
帆布手袋通常具有休闲、轻松的风格，适合日常使用和旅行。
帆布有不同的质地和厚度，可根据需要选择合适的材料。
常见的帆布材料包括：•棉帆布：是最常见的帆布材料之一，具有柔软、透气的特性，适合制作休闲手袋。
•麻帆布：是一种采用麻纤维制成的帆布材料。
它具有粗糙的表面和天然的纹理，适合制作原始、自然风格的手袋。
•涤纶帆布：是一种采用聚酯纤维制成的帆布材料。
它具有耐久性和防水性能，适合户外使用的手袋。
4. 人造皮革除了真皮和帆布，人造皮革也是一种常见的手袋材料。
人造皮革通常由合成材料制成，具有类似皮革的外观和质感。
人造皮革的使用可以减少动物皮革的使用，并具有更多的设计灵活性。
人造皮革有许多种类，包括仿皮革、PU皮革和PVC皮革。
•仿皮革是一种质地柔软、质量较好的人造皮革，常用于制作高档的手袋。
•PU皮革是一种聚氨酯涂层的人造皮革，具有较好的耐磨性和耐用性，适合制作经典款式的手袋。
•PVC皮革是一种聚氯乙烯制成的人造皮革，具有较低的成本和较好的防水性能，适合制作经济实惠的手袋。
皮具知识培训资料
皮具知识培训资料皮具是一种常见的高档商品，其质量和使用寿命与制作工艺、原材料选择、保养等因素密切相关。
因此，对于从事皮具行业的人员来说，熟悉皮具知识是至关重要的。
本篇培训资料将围绕皮具的分类、制作工艺和保养方法展开详细说明，帮助读者更好地了解和运用皮具知识。
一、皮具的分类皮具根据材料和功能可分为多种类型。
材料上，皮具主要可以分为天然皮革和人造革。
天然皮革包括牛皮、羊皮、马皮、鳄鱼皮等，其具有天然纹理，质地柔软耐用；人造革则是以人工合成的材料制成，通常用于降低成本。
功能上，皮具又可以分为手袋、钱包、皮带、鞋靴、手套等等。
在购买皮具时，我们应该根据需求和预算选择适合自己的材料和功能。
二、皮具的制作工艺1. 革面处理：为了使皮具更加光滑、美观，制作工艺首先会对革面进行处理。
这包括去毛、去痕、打磨、染色等步骤，以确保皮具表面的质感和颜色均匀。
2. 裁剪：裁剪是皮具制作中非常关键的一步。
这要求工匠在选择革料时，根据设计要求和皮料的特性进行合理的裁剪，以确保制作出的产品尺寸合适且不浪费材料。
3. 缝制：缝制是皮具制作中最繁琐的环节之一。
传统的制作工艺通常采用手工缝制，而现代制作则借助于缝纫机的帮助。
无论采用何种方式，缝制工艺的精细和牢固程度直接影响到皮具的品质和使用寿命。
4. 手染或喷涂：为了增加皮料的色彩丰富度和装饰效果，一些皮具制作中需要进行手染或喷涂等处理。
这一步需要工匠的经验和技巧来保证颜色的均匀和色彩的持久。
三、皮具的保养方法皮具保养是保证其延长使用寿命的重要环节。
以下是一些常见的皮具保养方法：1. 定期清洁：使用专业的皮具清洁剂或湿布轻轻擦拭皮具表面，去除污渍和灰尘，以保持皮具的亮丽。
2. 避免阳光直射与潮湿环境：阳光和潮湿都会对皮具造成损害，所以在使用和存放皮具时，应尽量避免阳光直射和潮湿环境。
3. 使用皮具保养乳液：根据皮具的材质，选择适合的皮具保养乳液进行定期保养，以保持材料的柔软和光泽。
箱包材料
ABS树脂ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体的共聚物，ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度（丁二烯的特性）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈的优良性能），且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途，主要用于航空、机械、电气、汽车和造船等工业。
ABS树脂具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。
ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类。
PCPC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料，PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。
聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等。
聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。
苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。
ABS＋PC，俗称ABS加聚碳。
是国内少数几种可能透用的合料之一，不能自燃，外火燃烧时，表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出，黑色低于ABS，常见于电器件、机械零配件等。
聚酰胺（PA，俗称尼龙）PA是特性：坚韧、牢固、耐磨，无毒性。
缺点：不可长期与酸碱接触。
常用于制作梳子、衣钩、扇骨、外包装袋等。
EVA乙稀-醋酸乙稀共聚物乙烯-醋酸乙烯共聚物简称EVA，一般醋酸乙烯（VA）含量在5％～40％。
与聚乙烯相比，EVA 由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。
一般来说，EVA树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。
包壳材料
• 包壳材料工作在高温高压环境中 • 暴露于快中子辐照场下 • 包壳材料在寿期内承受不断增加的应力
– 一方面来自外部冷却剂的压力及热应力 – 另一方面来自内部的燃料肿胀、裂变气体释放造成的 内应力和芯块与包壳相互作用产生的机械应力等
包壳材料应具备的条件
• 具有小的中子吸收截面 • 具有良好的抗辐照损伤能力，并且在快中子辐照 下不要产生强的长寿命核素 • 具有良好的抗腐蚀性能，与燃料及冷却剂相容性 好 • 具有好的强度、塑性及蠕变性能 • 好的导热性能及低的线膨胀系数 • 易于加工，焊接性能好 • 材料容易获得，成本低
锆-4合金的性能
• 具有小的中子吸收截面； • 具有良好的抗辐照损伤能力，在快中子辐照下不产生强的长 寿命核素； • 具有良好的抗腐蚀性能，不与二氧化铀燃料反应，与高温水 相容性好； • 具有好的强度、塑性及蠕变性能； • 熔点高（1852℃），熔点以下存在两种同素异构体，相变温 度在862℃（α→β）； • 导热性能好，热膨胀系数低； • 工艺性能好，加工和焊接性能好； • 价格相对较贵； • 存在织构，不能用热处理的方法改变； • 有吸氢和氢脆问题，氢化物的析出方向会影响锆-4合金包壳 管的堆内性能； • 高温下与氧反应，限制在400℃以下使用。
锆合金的成分
合金名称 Zr-1 Sn（%） Fe（%） Ni（%） Cr（%） Nb（%）
2.5
-
-
-
-
Zr-2
Zr-4 Zr-1Nb Zr-2.5Nb
1.2-1.7 0.07-0.2 0.030.08
1.2-1.7 0.180.24 -
0.050.15
0.070.13 -
1.1 2.4-2.8
锆－锡系列合金
-
终端管理-产品知识2--皮具包包原材料知识
2、纯棉面料
• •
1、这类面料燃烧时烟不多，手搓成粉状。 光泽柔和，弹性较差，手感柔软光滑
•
•
工艺织得越密越好，越贵。
2、基本上进口布料都是纯棉，工艺较复杂，织得 很密，质量好，其中主要代表有：
•
•
意大利纯棉牛仔布料，质地较厚，手感好，有弹性
希伯莱目前箱包面料大都为意大利、韩国等进口布 料。 3、保养方面没有特别的要求。遇污渍须用衣领净 清洁，方法是用衣领净将表面浸湿用湿布搽拭后再 用浸过清水的湿布反复搽拭几次；如污渍严重可用 小毛刷或牙刷清洁。
终端产品知识培训2 --皮具包包原材料知识
[面料、里料、辅料以及五金]
包包的构成主要分为以下几大类：
一：面料：指包包外部的材料，也称为主料（以皮为主， 人造革，布，超纤，PC等等为主）
二：里料：是指包包里面的材料，主要以布为主 三：辅料：是指包包面料与里料之间的填充物，耗材及 连接材料。如胶水，线，纸皮等。 四：五金：是指包包上面的金属搭配，如LOGO，铆钉， 拉链等，主要材质以合金为主。
1、这类面料燃烧后会起泡，并有 烟，烧后成粒状。 2、混纺.的特点是： 手感柔软，坠感好，颜色丰富，双 面可用（亮、暗），符合欧洲环保 要求，适合制作高档晚礼服及银包 、手袋等内里。 3、悬垂性好，手感硬挺，光泽明 亮，立体感强，富有很强的光泽视 觉效果。
• 4、质地紧密，受力强，不易折痕，牢度好，耐晒，耐磨，耐腐蚀。 • 5 、若有轻微污点（化学品、油剂除外），可用干净棉布沾清水，加 适量清洁剂，在污处来回擦洗，再用清水数次即可。还可喷衣领净在 周边，用软布擦拭即可。
磨砂皮
磨砂皮一般是指将头层皮的表面经由机 械打磨，打磨后的牛皮表面一般看不到 毛孔，而且会起一层非常细微的绒毛， 用手摸起来会觉得很舒服。
皮具专业知识培训资料
Crocodile 以美洲和非洲产的皮质最好，尤其是尼罗鳄。它们的腹部方格细密平均,上有细如针尖 的气孔，腹侧延演变为圆形；其中，生长在新加坡海的Crocodile因为腹部图案排列更整齐,而价格非常 昂贵。 • • • • • Alligator 是第三等级的鳄鱼皮 Alligator叫做短吻鳄，皮质比Crocodile稍逊。以美洲密西西比短吻鳄最为著名。它的光泽不 如Crocodile，没有气孔。但因其皮质饱满，花纹富丽，也很受欢迎。尤其适合成熟稳重的男式公 文包。 有等级的鳄鱼皮都是腹部最优，腹侧其次，背部和尾部最逊
原料皮的结构
由表皮层、真皮层、皮下层构成。 第一层：表皮层：表皮层是皮的最外面一层。牛皮的表皮层占厚度的1—1.5％。表皮层与皮下层对制革是无用的，要在制革的准备过程中一并除 掉。 第二层：真皮层：其厚度占生皮80%以下。真皮层又可分为乳头层和网状层。
乳头层表面有明显的神经乳头，毛根、脂腺、微血管都存在于乳头层中，
其胶原蛋白纤维束较细，故质地柔软。乳头层的表面叫粒面，粒面呈凹凸的皮 纹，可根据皮纹特征的不同，去辨别原料皮的种类。 网状层是由较粗的胶原蛋白质纤维束交织而成的网状结构。纤维束交织越 紧密，生皮的机械强度越高，一般背部和臀部的纤维束交织紧密，而在腹部较 为疏松。真皮层是形成革的基本层。 第三层：皮下层
6 、印花或烙花皮：选料同压花皮一样，只是加工工艺不同，是印刷或烫烙成有各种花纹或图案的头层或二层皮。
7 、磨砂皮：将皮革表面进行抛光处理，并将粒面疤痕或粗糙的纤维磨蚀，露出整齐均润的皮革纤维组织后再染成各种流行颜色 而成的头层皮。 8 、反绒皮：也叫猄皮，是将皮坯表面打磨成绒状，再染出各种流行颜色而成的头层皮。 9 、激光皮：也叫镭射皮，引用激光技术在皮革表面蚀刻各种花纹图案的最新皮革品种。
包包的材料种类范文
包包的材料种类范文包包是人们日常生活中常见的物品，它可以用来携带各种物品，满足人们出行、购物和工作等需求。
包包的材料种类非常多样，每种材料都有其独特的特点和用途。
下面是关于包包材料种类的详细介绍，共计1200字。
1.皮革材料皮革是包包制作中最常见的材料之一，它具有高质量、耐用、强度高等特点。
常见的皮革材料包括牛皮革、羊皮革、鳄鱼皮革等。
牛皮革具有韧性好、质地牢固的特点，适合制作大型的包包。
羊皮革具有柔软光滑的手感，适合制作质地柔软的包包。
鳄鱼皮革则具有独特的纹理和质感，常用于制作高档豪华的包包。
2.尼龙材料尼龙是一种人造纤维材料，具有轻盈、耐用、耐磨等特点。
包包制作中常见的尼龙材料有尼龙布和尼龙帆布。
尼龙布具有耐水、防水、舒适等特点，适合制作户外运动包、旅行包等。
尼龙帆布则具有轻盈、柔软的特点，适合制作日常使用的背包。
3.帆布材料帆布是一种常见的包包材料，它由棉纤维经过编织而成，具有柔软、耐用、透气等特点。
帆布包包通常采用纺织帆布制作，它通过不同的织法形成不同的款式和颜色。
帆布包包适合日常使用，常见的款式有迷彩帆布包、印花帆布包等。
4.塑料材料塑料是包包制作中常见的材料之一，它具有轻巧、耐用、易清洁等特点。
常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
塑料包包适合于装载轻便物品，如手提袋、购物袋等。
5.纺织品材料纺织品是指由天然纤维或人造纤维经过纺织工艺制成的织物材料，常见的有棉、麻、丝、羊毛、涤纶等。
纺织品包包具有舒适、柔软、透气等特点，常用于制作时尚休闲包、购物袋、手拎包等。
6.金属材料金属是一种坚固耐用的材料，在包包制作中通常用于装饰和增加包包的质感。
常见的金属材料有铝合金、不锈钢、铜合金等。
金属装饰可以用于包包的钮扣、链条、拉链等部分，增加包包的设计感和时尚元素。
7.彩绘材料彩绘是一种常见的包包装饰材料，通过绘制图案或文字在包包上，使包包具有个性化和独特的风格。
包书皮的步骤
包书皮的步骤
包书皮是一种独特的技术，这项技术可以用来给书本制作保护外皮，以防止书本遭受磨损。
要制作一本包书皮，需要准备几样基本材料：内衬布、外壳布、褶皱护边布、胶合或烫金线等。
首先，准备一张大尺寸的内衬布，将书本放在内衬布上，在书本的四周留出1厘米的边缘，再将书本紧固在内衬布上，用胶合线将书本和内衬布粘合在一起。
然后，用外壳布覆盖书本，并将它与内衬布粘合在一起。
当然，外壳布可以是任何颜色和图案，选择的材料也可以根据自己的喜好选择，但是无论选择什么都要保证外壳布可以抵抗水分、磨损和污渍。
接下来，将褶皱护边布放在书本的外壳布上，用烫金线将护边布和外壳布粘合在一起。
这一步将使外壳更加牢固，而且还能突出书本的精致，提高书本的美感。
最后，将书本封好，利用烫金线将书本的内衬布和外壳布紧紧地缝合在一起，书本的包装也完成了。
总结来说，制作包书皮的步骤如下：
1.准备材料：内衬布、外壳布、褶皱护边布、胶合或烫金线等。
2.将书本放在内衬布上，紧固书本，用胶合线将书本和内衬布粘合在一起。
3.用外壳布覆盖书本，并将它与内衬布粘合在一起。
4.将褶皱护边布放在书本的外壳布上，用烫金线将护边布和外壳布粘合在一起。
5.将书本的内衬布和外壳布紧紧地缝合在一起，利用烫金线将书本封好即可。
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1 0.114 30.(7.) 0.14 2.3 0.22 2.2 0.14 0.18 0.133
诱发析出非热力学第二相，如Zr－Sn合金中析出Zr-Sn金属 间化合物
对氧化膜的损伤：
辐照诱发电导
锆合金的腐蚀(1)
均匀腐蚀
锆合金在高温纯水和蒸汽中， 耐蚀性良好，但在高燃耗 (50GWd/tU)下，氧化膜厚度 增到50～60μm，伴生的应力 易使氧化膜破裂或剥落，所 以包壳管的水侧均匀腐蚀受 到重视。
真空退火
锻造或挤压后的退火处理：530～700oC 成品去应力退火：低于500oC
锆合金包壳材料存在的问题
高温下的耐蚀性不足：360℃以上水中的耐蚀性差 氢脆
锆合金在运行中吸氢而造成燃料包壳破坏是限制燃料元件使 用寿命的因素；
燃料芯块与包壳的交互作用(PCI)及包壳的应力腐蚀 破坏（SCC）
锆合金的性能
Sn元素的截面
Neutron scattering lengths and cross sections
同位素
Sn 112Sn 114Sn 115Sn 116Sn 117Sn 118Sn 119Sn 120Sn 122Sn 124Sn
丰度 (%) --1 0.7 0.4 14.7 7.7 24.3 8.6 32.4 4.6 5.6
的相容性；
常见的包壳材料
可作为包壳材料和堆内结构材料的金属元素必须是低 中子吸收截面的材料。根据它们的性能特点，各种材 料的包壳用于不同的堆型。
如Al和Al合金用于低温水冷堆； 压水堆中用Zr合金(如Zr-4, M5)，BWR用Zr-2合金； Nb用于快中子堆。
一些金属的中子吸收截面及熔点
锆合金的加工
锻造
目的：改善铸态组织、提高综合性能 锻造温度:1050~700oC，相区或＋区 工艺：加热锻造冷却车外圆检验
挤管
工艺特点
使金属在三个方向上受压，有利于金属变形 变形量大，能破碎粗大的铸态晶粒，能制较薄管坯 如有较好的模具和润滑条件，可制出高精度管坯
工艺流程
锻造坯扒皮无损探伤切割定长钻孔润滑包套(铜套、 镀铜、玻璃涂层) 加热挤压余热矫直去包套修正
中国锆合金的发展
新型锆合金
— Zr为基础，多元少量 — 可选元素：Nb、Sn、Fe、Cr、Ni、Mo等 — 控制元素： C、N、Si、Al — 成分设计、探索试验 — 优化
主攻方向 Zr-Sn-Nb系
名义成分 N18 (NZ2) : Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr N36 (NZ8) : Zr-1Sn-1Nb-0.3Fe
锆原子的位移能阈值为25～27eV 典型的LWR(PWR,BWR)中，一次燃料循环高和经经受的辐
照损伤约为20dpa 1dpa＝晶格中每个原子平均位移一次时产生的损伤 产生的空位环和间隙环均衡发展，取决于辐照注量 与不锈钢不同，锆合金中未发现辐照诱发的空洞
第二相粒子的损伤：
金属间化合物[Zr2(Ni,Fe), Zr(Fe,Cr)2等]稳定性降低，发生非 晶转变，Zr－Nb合金中的第二相粒子比Zr－Sn合金稳定
分类
低热中子截面( a<1 靶)
中等热中子吸收截面(a =1~10 靶)
元素
Be Mg Zr Al Nb Fe Mo Cr Cu Ni V
Ti
吸收截面(靶) 0.009 0.069 0.18 0.22 1.1 2.4 2.4 2.9 3.6 4.5 5.1
熔点(℃)
1280 651 1845 660 2415 1539 2625 1850 1083 1455 1900
对快中子堆，大多数元素的快中子吸收截面很小，选择材料 的余地就较大。但对材料的、及耐蚀性的要求更为突出
通常选用截面小于1巴的金属为主要组分，吸收截面为数巴 的元素作为合金化元素，截面在几十巴的杂质的含量限制在 量级。
机械性能：足够的机械强度(高温强度) 化学性能：抗腐蚀性能、与冷却剂、裂变产物及燃料
锆合金的堆内蠕变和辐照生长。
锆合金在压水堆的运行温度下会发生蠕变，中子的辐照将使 蠕变加速，而且产生辐照生长，造成包壳塌陷。
锆水反应氢气爆炸 Zr 2H2O 高水温/ (水10蒸0 0气oC) ZrO2 2H2 6.74109 J/tU
锆合金的辐照效应
损伤来源：快中子－原子离位，级联碰撞形成点缺陷
铌Nb 改善抗腐蚀性和机械性能；消除微量有害杂质(如C, Al,
Ti)的作用；减Байду номын сангаас吸氢危害
锆合金的发展
1950s 以来Zr- 2 、 Zr-4 、 Zr-1Nb 合金在商业
国
堆中用作燃料组件部件；Zr-2.5Nb合金压力管
际
上
1980s 和1990s发展了低Sn 含量Zr-4合金，
锆
同时推动了新型锆合金的发展
5.6 1670
锆的物理性质
银白色的金属，熔点1845oC
延展性好， 冷加工变形
达80％
相 862oC 相 hcp 0.8% bcc
体积变化
金属锆的物理性质
塑性比较差
原子序数 原子量
密度(g/cm3) 熔点(℃) 沸点(℃)
热膨胀系数(1/℃) 导热率(W/m℃)
40 91.22
6.5 1845 3852 4.9×10-6 16.7 (125℃)
锆合金的热处理
淬火
锆在862oC存在与之间的相变，为密排六方结 构，相为体心立方结构。常用的合金元素如Sn、 Nb、Fe、Cr、Ni等在相中固溶度大，而在相中 小。
目的：使锻造、挤压后析出的第二相重新溶入相 中，通过快速冷却使合金元素过饱和固溶在相中。
工艺：加热到1030～1050oC，水淬
Coh b 6.225 6.(1.) 6.2 6.(1.) 5.93 6.48 6.07 6.12 6.49 5.74 5.97
Inc b --0 0 --0 --0 --0 0 0
Coh xs 4.871 4.5(1.5) 4.8 4.5(1.5) 4.42 5.28 4.63 4.71 5.29 4.14 4.48
新型Zr－1Nb合金M5 －法国Afa－3G包壳材料
增加氧作为合金化元素，起强化作用 消除其它杂质元素，降低腐蚀敏感性
锆锡铌合金
Zr-Sn
Zr-Nb
Zr-Sn-Nb
1％Sn、1％Nb， 微量O元素
适当调整Sn、Nb含量， 控制其它微量元素
改善抗腐蚀性、氢脆，提高机械强度
美Zirlo 俄E635 日NDA
包壳材料
锆合金及合金化原理 包壳的堆内性能
引言
核燃料芯块外面通常都有一层金属保护层，即燃料包壳：
保护燃料芯块不受冷却剂的侵蚀； 避免燃料中裂变产物外泄，使冷却剂免受污染； 保持燃料元件的几何形状并使之有足够的刚度和机械强度。
包壳是反应堆中工况最苛刻的重要部件。其工况条件为：
包容核燃料，承受高温、高压和强烈的中子辐照； 包壳内壁受裂变气体压力、腐蚀、燃料肿胀、吸氢致脆和芯
氧而增加的重量代表 氧化过程进行的程度 （即样品增重）。
锆的氧化腐蚀机理
氧离子沿着膜中阴离子空位扩散，穿过氧化膜到达金属表面，而 电子从金属表面向外运动，使氧化膜在金属和氧化膜界面处生长。 二者平衡速度或氧离子与氧化物中空位的置换速度是腐蚀速度的 控制因素。
锆合金的合金化目的
锆的性能很容易受杂质的影响
锆合金的冶炼
原料：
原子能级海绵锆－低Hf高纯锆 中间合金：添加的合金元素
工艺方法
自耗电极真空熔炼，2～3次
工艺流程
混料压制成块组焊成一次熔炼电极一次真空 自耗电弧熔炼底垫切割、平冒口组焊成二次熔 炼电极二次真空自耗电极熔炼切割底垫、平冒 口组焊成三次熔炼电极三次真空自耗电极熔炼 切割底垫、车光外表面无损探伤切除冒口 化学成分分析质量评判
锆铌合金
Zr－2.5Nb合金
较高的强度和低的蠕变速度 良好的抗吸氢脆化 适用于制造高强度压力管 主要问题是焊缝耐蚀性恶化(高温破坏了强化相)
Zr－1Nb合金
强度和塑性与Zr-2合金基本相同，耐蚀性略次 吸氢量比 Zr-2合金小 力学性能与氧含量有密切关系 俄罗斯用作PWR燃料包壳材料
高纯锆有良好的抗蚀性，但对纯度要求苛刻，价格昴贵，因此 工程中多降低对原料纯度要求，通过合金化提高其抗蚀性和机 械性能。
锆合金化的主要目的是抑制有害元素的作用。
锆的合金化原理
锡Sn (钽Ta,铌Nb)抑制氮等对锆抗氧化性的危害
置换Zr4+离子的Sn3+与N3-和O2-空位的组合能量更低; 最佳值的Sn的加入量与Zr中的氮含量有关:
锆与铪(Hf)的化学性质很相近，而铪的热中子吸收截面(~105靶) 远 大于锆，自然存在的锆中铪含量一般为0.5~3.0％，所以必须严格 控制锆中的含铪量，一般应低于100ppm。
氮、碳、钛、铝等杂质元素，即使是微量也对锆的抗蚀性能的影响 也很显著。其中以氮最为有害。Zr的氧化是通过氧的扩散进行的， 氮离子(N3-)置换氧化锆中的氧离子(O2-)，同时产生附加的空位，增 加了氧的扩散速率，从而使氧化加剧，表现为大大缩短发生“转折” 的时间，加快氧化速度。
发生转折的时间
氧化时间
在高温水中的耐蚀性也很好。
锆的氧化动力学曲线
在氧化动力学曲线上有一从抛物线型 到直线型的“转折点”，在此点之前，
样品增重随氧化时间 的变化曲线称氧化动
在锆表面生成黑色、致密、呈保护性 力学曲线。用在一定
的非化学计量的氧化锆；在转折点后 温度下样品由于吸收