Zirconium alloys
சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் என்பது சிர்கோனியம் அல்லது பிற உலோகங்களின் திடமான கரைசல்களாகும், இது வர்த்தக முத்திரையான சிர்கலாய் கொண்ட ஒரு பொதுவான துணைக்குழுவாகும். சிர்கோனியம் வெப்ப நியூட்ரான்களின் மிகக் குறைந்த உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு, அதிக கடினத்தன்மை, நீர்த்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகளின் முக்கிய பயன்பாடுகளில் ஒன்று அணுசக்தி தொழில்நுட்பத்தில் உள்ளது, அணு உலைகளில், குறிப்பாக நீர் உலைகளில் எரிபொருள் கம்பிகளை உறைய வைப்பது. அணு தர சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகளின் ஒரு பொதுவான கலவை 95 எடை சதவீதத்திற்கும் அதிகமான சிர்கோனியம் மற்றும் 2 சதவீதத்திற்கும் குறைவான தகரம், நியோபியம், இரும்பு, குரோமியம், நிக்கல் மற்றும் பிற உலோகங்கள் ஆகும், அவை இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்காக சேர்க்கப்படுகின்றன. அணு உலை சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகளின் நீர் குளிரூட்டல் ஆக்சிஜனேற்றம் தொடர்பான முடிச்சு அரிப்புக்கு அவற்றின் எதிர்ப்புக்கான தேவையை உயர்த்துகிறது. மேலும், தண்ணீருடன் சிர்கோனியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினை ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிடுகிறது, இது ஓரளவு அலாய்க்குள் பரவுகிறது மற்றும் சிர்கோனியம் ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரைடுகள் குறைவான அடர்த்தி கொண்டவை மற்றும் உலோகக் கலவையை விட இயந்திர ரீதியாக பலவீனமானவை; அவற்றின் உருவாக்கம் உறைப்பூச்சியின் கொப்புளங்கள் மற்றும் விரிசல்களில் விளைகிறது-இது ஹைட்ரஜன் பொறித்தல் என்று அழைக்கப்படும் ஒரு நிகழ்வு. உற்பத்தி மற்றும் பண்புகள் வணிக அணு அல்லாத தர சிர்கோனியத்தில் பொதுவாக ஹாஃப்னியத்தின் 1-5% உள்ளது, அதன் நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு சிர்கோனியத்தை விட 600 மடங்கு அதிகமாகும். எனவே உலை பயன்பாடுகளுக்காக ஹாஃப்னியம் கிட்டத்தட்ட முழுவதுமாக அகற்றப்பட வேண்டும் (அலாய் <0.02% ஆக குறைக்கப்பட வேண்டும்). அணு தர சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் 95 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான Zr ஐக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவற்றின் பெரும்பாலான பண்புகள் தூய சிர்கோனியத்தைப் போலவே உள்ளன. வெப்ப நியூட்ரான்களுக்கான உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு சிர்கோனியத்திற்கு 0.18 களஞ்சியமாக உள்ளது, இது இரும்பு (2.4 களஞ்சியம்) மற்றும் நிக்கல் (4.5 களஞ்சியம்) போன்ற பொதுவான உலோகங்களை விட மிகக் குறைவு. பொதுவான உலை-தர உலோகக்கலவைகளின் கலவை மற்றும் முக்கிய பயன்பாடுகள் கீழே சுருக்கமாகக் கூறப்பட்டுள்ளன. இந்த உலோகக்கலவைகளில் 0.3% க்கும் குறைவான இரும்பு மற்றும் குரோமியம் மற்றும் 0.1-0.14% ஆக்ஸிஜன் உள்ளது. சிர்லோ என்பது சிர்கோனியம் குறைந்த ஆக்சிஜனேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. நுண் அமைப்பு 1100 K க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில், சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் அறுகோண படிகக் குடும்பத்தைச் சேர்ந்தவை (HCP). இரசாயன தாக்குதலால் வெளிப்படுத்தப்பட்ட அதன் நுண் அமைப்பு, விட்மன்ஸ்டெட்டன் வடிவத்தின் வழக்கமான ஊசி போன்ற தானியங்களைக் காட்டுகிறது. கட்ட மாற்றம் வெப்பநிலைக்கு (α-Zr முதல் β-Zr வரை) கீழே அனீல் செய்யும் போது தானியங்கள் 3 முதல் 5 மைக்ரோமீட்டர் வரை மாறுபடும் அளவுகளுடன் சமன் செய்யப்படுகின்றன. அட்மிரல் எச். ஜி. சிர்கோனியம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிறகு டெவலப்மெண்ட் சிர்க்காலாய் 1 உருவாக்கப்பட்டது. 1940 களின் பிற்பகுதியில் உயர் ஃப்ளக்ஸ் மண்டல உலை கூறுகளுக்கான கட்டமைப்பு பொருளாக ரிக்கோவர் மற்றும் முன்மாதிரி நீர்மூழ்கிக் கப்பல் உலைகளில் எரிபொருள் துகள்கள் குழாய் மூட்டைகளுக்கான உறை. வலிமை, குறைந்த நியூட்ரான் குறுக்குவெட்டு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் கலவையால் இந்த தேர்வு செய்யப்பட்டது. முன்பு துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு பயன்படுத்தப்பட்ட சிலுவையில் ஜிர்க்காலாய்-1 ஐ உருக்குவதன் மூலம் ஜிர்க்காலாய்-2 கவனக்குறைவாக உருவாக்கப்பட்டது. புதிய உலோகக்கலவைகள் நி-ஃப்ரீ ஆகும், இதில் சிர்கலோய்-4, ஜிர்லோ மற்றும் எம்5 (1 சதவீதம் நியோபியத்துடன்) அடங்கும். சிர்கோனியம் உலோகக் கலவையின் ஆக்சிஜனேற்றம் சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் உடனடியாக ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து, நானோமீட்டர் மெல்லிய செயலற்ற அடுக்கு ஒன்றை உருவாக்குகின்றன. சில அசுத்தங்கள் இருக்கும்போது உலோகக்கலவைகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு கணிசமாக குறையக்கூடும் (எ. கா. 40 பிபிஎம் க்கும் அதிகமான கார்பன் அல்லது 300 பிபிஎம் க்கும் அதிகமான நைட்ரஜன்) உள்ளது. சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு கருப்பு பளபளப்பான சிர்கோனியம் ஆக்சைடின் தடிமனான செயலற்ற அடுக்கு வேண்டுமென்றே வளர்ச்சியடைவதன் மூலம் மேம்படுத்தப்படுகிறது. நைட்ரைடு பூச்சுகளும் பயன்படுத்தப்படலாம். சிர்கோனியம் மற்றும் சிர்கோனியம் அலாய் ஒரே ஆக்சிஜனேற்ற விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளனவா என்பதில் ஒருமித்த கருத்து இல்லை என்றாலும், சிர்க்காலாய்ஸ் 2 மற்றும் 4 இந்த விஷயத்தில் மிகவும் ஒத்ததாக செயல்படுகின்றன. ஆக்சிஜனேற்றம் காற்று அல்லது தண்ணீரில் அதே விகிதத்தில் நிகழ்கிறது மற்றும் சுற்றுப்புற நிலையில் அல்லது அதிக வெற்றிடத்தில் தொடர்கிறது. சிர்கோனியம் டை ஆக்சைடின் ஒரு துணை மைக்ரோமீட்டர் மெல்லிய அடுக்கு மேற்பரப்பில் விரைவாக உருவாகிறது மற்றும் ஆக்ஸிஜனை மேலும் மொத்தமாக பரவுவதையும் அடுத்தடுத்த ஆக்சிஜனேற்றத்தையும் நிறுத்துகிறது. வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் மீது ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் ஆர் சார்ந்திருப்பதை ஆர் = 13.9·பி1/6·எக்ஸ்பி (− 1.47/kBT) ஆக வெளிப்படுத்தலாம் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் ஆர் இங்கே கிராம்/(செமீ2·செகண்ட்) இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது; பி என்பது வளிமண்டலத்தில் உள்ள அழுத்தம், அதாவது சுற்றுப்புற அழுத்தத்தில் பி1/6 = 1 காரணி; செயல்படுத்தும் ஆற்றல் 1.47 ஈவி; கேபி என்பது போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலி (8.617 ஈவி/கே) மற்றும் கெல்வின்களில் உள்ள முழுமையான வெப்பநிலை. எனவே ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் R என்பது 0 டிகிரி செல்சியஸில் வினாடிக்கு 10−20 கிராம், 300 டிகிரி செல்சியஸில் 6 கிராம் மீ-2 செ-1,700 டிகிரி செல்சியஸில் 5.4 மி. கி. மீ-2 செ-1 மற்றும் 1000 டிகிரி செல்சியஸில் 300 மி. கி. மீ-2 செ-1 ஆகும். ஆக்சிஜனேற்றத்தின் தெளிவான வரம்பு இல்லை என்றாலும், இது பல நூறு டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் மேக்ரோஸ்கோபிக் அளவுகளில் கவனிக்கப்படுகிறது. நீராவி மூலம் சிர்கோனியத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம் உலோக சிர்கோனியத்தின் ஒரு குறைபாடு என்னவென்றால், அணு உலைகளில் குளிரூட்டும் இழப்பு ஏற்பட்டால் விபத்து ஏற்படுகிறது. சிர்கோனியம் உறை விரைவாக மேலே உள்ள நீர் நீராவியுடன் வினைபுரிகிறது. நீர் மூலம் சிர்கோனியத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம் ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிடுகிறது. இந்த ஆக்சிஜனேற்றம் அதிக வெப்பநிலையில் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது, எ. கா. எரிபொருள் கூட்டங்கள் இனி திரவ நீரால் முழுமையாக மூடப்பட்டு போதுமான அளவு குளிர்விக்கப்படாவிட்டால் ஒரு உலை மையத்திற்குள். உலோக சிர்கோனியம் பின்னர் நீரின் புரோட்டான்களால் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு பின்வரும் ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைக்கு ஏற்ப ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறதுஃ D2O டியூட்டீரியம் ஆக்சைடு முன்னிலையில் Zr + 2 H2O → ZrO2 + 2 H2 சிர்கோனியம் உறை அடுத்த தலைமுறை அழுத்தத்தில் மிதமான மற்றும் குளிரூட்டியாக அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது, CANDU அணு உலைகளை வடிவமைத்த கன நீர் உலைகள் டியூட்டீரியம் ஆக்சைடு நீராவியின் வெளிப்பாட்டின் போது அதே ஆக்சிஜனேற்றத்தை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தும்ஃ Zr + 2 D2O → ZrO2 + 2 D2 இந்த வெப்பமண்டல எதிர்வினை, அதிக வெப்பநிலையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது என்றாலும், கார உலோகங்கள் (சோடியம் அல்லது பொட்டாசியம் போன்றவை) போன்றது. இது தண்ணீரால் இரும்பின் காற்றில்லா ஆக்சிஜனேற்றத்தையும் நெருக்கமாக ஒத்திருக்கிறது (அன்டோயின் லாவோய்ஸியர் தனது சோதனைகளுக்கு ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய அதிக வெப்பநிலையில் பயன்படுத்திய எதிர்வினை). 1979 ஆம் ஆண்டில் மூன்று மைல் தீவு அணு உற்பத்தி நிலையத்தின் அணு உலை கட்டிடத்திற்குள் முதன்முதலில் காணப்பட்ட ஒரு சிறிய ஹைட்ரஜன் வெடிப்பு விபத்துக்கு இந்த எதிர்வினை காரணமாக இருந்தது, இது கட்டுப்பாட்டு கட்டிடத்தை சேதப்படுத்தவில்லை. மார்ச் 11,2011 பேரழிவின் போது தொடர்புடைய பூகம்பம் மற்றும் சுனாமி நிகழ்வுகளால் உலை குளிரூட்டல் இடையூறு ஏற்பட்ட பின்னர், ஃபுகுஷிமா டைச்சி அணு மின் நிலையத்தின் (ஜப்பான்) கொதிக்கும் நீர் உலைகள் 1,2 மற்றும் 3 இல் இதே எதிர்வினை ஏற்பட்டது, இது ஃபுகுஷிமா டைச்சி அணுசக்தி பேரழிவுக்கு வழிவகுத்தது. ஹைட்ரஜன் வாயு உலை பராமரிப்பு அரங்குகளுக்குள் செலுத்தப்பட்டது, இதன் விளைவாக காற்று ஆக்ஸிஜனுடன் ஹைட்ரஜனின் வெடிக்கும் கலவை வெடித்தது. இந்த குண்டுவெடிப்புகள் வெளிப்புற கட்டிடங்களையும் குறைந்தது ஒரு கட்டுப்பாட்டு கட்டிடத்தையாவது கடுமையாக சேதப்படுத்தின. செர்னோபில் விபத்தின் போது எதிர்வினை ஏற்பட்டது, அணு உலையில் இருந்து நீராவி தப்பிக்கத் தொடங்கியது. பல நீர் குளிரூட்டப்பட்ட உலை கட்டுப்பாட்டு கட்டிடங்களில் வினையூக்கி அடிப்படையிலான செயலற்ற தன்னியக்க வினையூக்கி மறுசீரமைப்பு அலகுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, அவை வெடிக்கும் வரம்பை அடைவதற்கு முன்பு அறை வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை விரைவாக தண்ணீராக மாற்றுகின்றன. ஹைட்ரைடுகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சிதைவு உருவாக்கம் மேற்கண்ட ஆக்சிஜனேற்ற சூழ்நிலையில், வெளியிடப்பட்ட ஹைட்ரஜனின் 5-20% சிர்கோனியம் அலாய் உறைக்குள் பரவுகிறது, இது சிர்கோனியம் ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்முறை இயந்திர ரீதியாக தண்டுகள் உறையை பலவீனப்படுத்துகிறது, ஏனெனில் ஹைட்ரைடுகள் சிர்கோனியம் அல்லது அதன் உலோகக்கலவைகளை விட குறைந்த நீர்த்தன்மை மற்றும் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் ஹைட்ரஜன் குவிப்பில் கொப்புளங்கள் மற்றும் விரிசல்கள் உருவாகின்றன. இந்த செயல்முறை ஹைட்ரஜன் பிரிப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரைடுகளுக்குள் ஹைட்ரஜனின் செறிவு வீழ்படிவுகளின் நியூக்ளியேஷன் தளத்தையும் சார்ந்துள்ளது என்று தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. சேதமடைந்த அணு உலைகளில் குளிரூட்டும் இழப்பு (எல். ஓ. சி. ஏ) ஏற்பட்டால், ஹைட்ரஜன் உட்புகுத்தல் அதிக வெப்பநிலை நீராவிக்கு வெளிப்படும் எரிபொருள் கம்பிகளின் சிர்கோனியம் அலாய் உறையின் சீரழிவை துரிதப்படுத்துகிறது. சிர்கோனியத்தின் அதிக வலிமை மற்றும் குறைந்த நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு காரணமாக சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் அணுசக்தித் துறையில் எரிபொருள் கம்பி உறையாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது உருவாகும் போது மற்றும் அணு உலை விபத்து ஏற்பட்டால் அதிக திரிபு விகித ஏற்றுதல் நிலைமைகளுக்கு உட்பட்டதாக இருக்கலாம். இந்த சூழலில், திரிபு விகிதம் சார்ந்த இயந்திர பண்புகள், படிகவியல் அமைப்பு மற்றும் சீட்டு மற்றும் சிதைவு இரட்டை போன்ற சிதைவு முறைகளுக்கு இடையிலான உறவு. ஸ்லிப் சிர்கோனியம் அறை வெப்பநிலையில் ஒரு அறுகோண நெருக்கமான நிரம்பிய படிக கட்டமைப்பைக் (எச். சி. பி) கொண்டுள்ளது, அங்கு ஒரு பிரிஸ்மாடிக் ஸ்லிப் மிகக் குறைந்த முக்கியமான தீர்க்கப்பட்ட வெட்டு அழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஸ்லிப் என்பது அலகு செல் ஆக்சிஸுக்கு ஆர்த்தோகனல் ஆகும், எனவே, சிதைவுக்கு இடமளிக்க முடியாது. ஐந்து சுயாதீன சீட்டு முறைகளை உருவாக்குவதற்கும், ஒரு பாலிக்ரிஸ்டலில் தன்னிச்சையான சிதைவை அனுமதிப்பதற்கும், இரண்டாம் நிலை சிதைவு அமைப்புகள் பிரமிடல் தளங்களில் இரட்டையர்கள் மற்றும் 1 வது வரிசை அல்லது 2 வது வரிசை பிரமிடல் தளங்களில் ஒரு சீட்டு போன்ற இரண்டாம் நிலை சிதைவு அமைப்புகள் Zr பாலிக்ரிஸ்டல் சிதைவில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எனவே, அமைப்பு மற்றும் திரிபு வீதத்தின் செயல்பாடாக சிதைவு சீட்டு மற்றும் இரட்டை முறைகளின் ஒப்பீட்டு செயல்பாடு சிதைவு நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதில் முக்கியமானது. செயலாக்கத்தின் போது அனிசோட்ரோபிக் சிதைவு இறுதி Zr பகுதியின் அமைப்பை பாதிக்கிறது; சிதைவு இரட்டையர் மற்றும் சீட்டு ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டு மேலாதிக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வது செயலாக்கத்தில் அமைப்புக் கட்டுப்பாட்டிற்கு முக்கியமானது மற்றும் சேவையில் சாத்தியமான தோல்வி முறைகளை கணிக்கிறது. Zr இல் அறியப்பட்ட சிதைவு அமைப்புகள் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. நீர்த்த Zr உலோகக்கலவைகளில் மிகக் குறைந்த முக்கியமான தீர்க்கப்பட்ட வெட்டு அழுத்தத்துடன் (சிஆர்எஸ்எஸ்) விருப்பமான அறை வெப்பநிலை சீட்டு அமைப்பு ஒரு பிரிஸ்மாடிக் சீட்டு ஆகும். பிரிஸ்மாடிக் சீட்டின் சி. ஆர். எஸ். எஸ் இடைப்பட்ட உள்ளடக்கத்துடன் அதிகரிக்கிறது, குறிப்பாக ஆக்ஸிஜன், கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன், மேலும் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் குறைகிறது. உயர் தூய்மையான ஒற்றை படிக Zr இல் 10−4s−1 என்ற குறைந்த திரிபு விகிதத்தில் சிதைந்த ஒரு அடித்தள சீட்டு 550 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் உள்ள வெப்பநிலையில் மட்டுமே காணப்பட்டது. அறை வெப்பநிலையில், அடித்தள சீட்டு ஒரு இரண்டாம் நிலை சீட்டு அமைப்பாக ஒரு பிரிஸ்மாடிக் சீட்டுக்கு சிறிய அளவில் நிகழ்கிறது, மேலும் அதிக திரிபு விகித ஏற்றுதலின் போது ஊக்குவிக்கப்படுகிறது. Zr இன் அறை வெப்பநிலை சிதைவு ஆய்வுகள் சில நேரங்களில் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் மேக்ரோஸ்கோபிக் மன அழுத்தம்-அழுத்த பதிலை பாதிக்காது என்று காட்டப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், வணிக ரீதியான தூய்மையில் ஒற்றை படிக அறை வெப்பநிலை மைக்ரோகாண்டிலீவர் சோதனைகள் Zr ஒரு அடித்தள சீட்டு ஒரு பிரிஸ்மாடிக் சீட்டை விட 1.3 மடங்கு அதிக CRSS ஐ மட்டுமே கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது சாதகமான அழுத்த நிலையைக் கொடுக்கும் பாலிக்ரிஸ்டல் சிதைவில் குறிப்பிடத்தக்க செயல்பாட்டைக் குறிக்கும். 1 வது வரிசை சி + ஒரு பிரமிடல் ஸ்லிப் ஒரு பிரிஸ்மாடிக் ஸ்லிப் விட 3.5 மடங்கு அதிக சி. ஆர். எஸ். எஸ் உள்ளது. 2 வது வரிசை பிரமிடல் விமானங்களில் நழுவுதல் Zr உலோகக்கலவைகளில் அரிதாகவே காணப்படுகிறது, ஆனால் சி + ஏ 1 வது வரிசை பிரமிடல் நழுவுதல் பொதுவாக காணப்படுகிறது. ஜென்சன் மற்றும் பேகோஃபென் ஆகியோர் சி அச்சு ஏற்றுதலின் போது விமானங்களில் சி + ஏ இடப்பெயர்வுகளுடன் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட வெட்டு பட்டைகளைக் கவனித்தனர், இது அறை வெப்பநிலையில் தந்திர எலும்பு முறிவுக்கு வழிவகுத்தது, ஆனால் இது ஸ்லிப் பிளேன் அல்ல, ஏனெனில் சி + ஏ திசையன்கள் விமானங்களில் இல்லை. சிதைவு இரட்டை சிதைவு இரட்டை ஒரு படிகப் பொருளில் ஒருங்கிணைந்த வெட்டு மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது. இரட்டை வகைகளை சுருக்கம் (சி1, சி2) அல்லது நீட்டிப்பு (டி1, டி2) இரட்டையர்கள் என வகைப்படுத்தலாம், இவை அறுகோண நெருக்கமான நிரம்பிய (எச். சி. பி) அலகு கலத்தின் <சி> அச்சை சுருக்க அல்லது நீட்டிக்க அழுத்தத்திற்கு இடமளிக்கிறது. இரட்டையர்கள் படிகவியல் ரீதியாக அதன் இரட்டை தளமான K1, இரட்டை மற்றும் தாய் பொருளில் உள்ள கண்ணாடி தளம் மற்றும் η1, இது இரட்டை வெட்டு திசையாகும். Zr இல் உள்ள சிதைவு இரட்டையர்கள் பொதுவாக லெண்டிகுலர் வடிவத்தில், η1 திசையில் நீளம் மற்றும் K1 விமானத்தில் இயல்பாக தடிமனாக உள்ளனர். இரட்டை தளம், வெட்டு திசை மற்றும் வெட்டு தளம் ஆகியவை ஒரு ஆர்த்தோகனல் தொகுப்பின் அடிப்படை திசையன்களை உருவாக்குகின்றன. பெற்றோர் மற்றும் இரட்டையருக்கு இடையிலான அச்சு-கோண தவறான நோக்குநிலை உறவு என்பது வெட்டு தளத்தின் இயல்பான திசை P ஐப் பற்றிய கோணத்தின் சுழற்சி ஆகும். மேலும் பொதுவாக, இரட்டையர்கள் ஒரு அச்சில் (η1 அல்லது K1 இயல்பான திசை) 180 டிகிரி சுழற்சி அல்லது ஒரு தளத்தில் ஒரு கண்ணாடி பிரதிபலிப்பு (K1 அல்லது η1 இயல்பான தளம்) என விவரிக்கப்படலாம். சிர்கோனியத்தில் உள்ள முக்கிய இரட்டை வகை K1 = {101n2} η1 = <101n1> (T1) இரட்டை, மேலும் இந்த {101n2} <101n1> இரட்டைக்கு, நான்கு உருமாற்றங்களுக்கு இடையே வேறுபாடு இல்லை, ஏனெனில் அவை சமமானவை. எச். சி. பி படிக கட்டமைப்பில் உள்ள சமச்சீர் காரணமாக, ஒவ்வொரு வகைக்கும் ஆறு படிகவியல் சமமான இரட்டை வகைகள் உள்ளன. ஒரே வகையான தானியத்தின் வெவ்வேறு இரட்டை வகைகளை அவற்றின் அச்சு-கோண திசைதிருப்பல் மூலம் வேறுபடுத்த முடியாது, அவை இரட்டை வகையின் அனைத்து வகைகளுக்கும் ஒரே மாதிரியானவை. இருப்பினும், ஏற்றுதல் அச்சைப் பொறுத்தவரை அவற்றின் முழுமையான நோக்குநிலைகளைப் பயன்படுத்தி அவற்றை வேறுபடுத்திக் காட்டலாம், மேலும் சில சந்தர்ப்பங்களில் (பிரிப்பு தளத்தைப் பொறுத்து), இரட்டை எல்லை சுவடு. எந்தவொரு மாதிரியிலும் உருவாகும் முதன்மை இரட்டை வகை திரிபு நிலை மற்றும் விகிதம், வெப்பநிலை மற்றும் படிக நோக்குநிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. மேக்ரோஸ்கோபிக் மாதிரிகளில், இது பொதுவாக படிக அமைப்பு, தானிய அளவு மற்றும் போட்டி சிதைவு முறைகள் (அதாவது, இடப்பெயர்ச்சி சீட்டு) ஆகியவற்றால் வலுவாக பாதிக்கப்படுகிறது, இது ஏற்றுதல் அச்சு மற்றும் திசையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. T1 இரட்டை வகை அறை வெப்பநிலை மற்றும் அரை நிலையான திரிபு விகிதங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. திரவ நைட்ரஜன் வெப்பநிலையில் இருக்கும் இரட்டை வகைகள் {112 ஷ்ண 2} ஷ்ண 112 ஷ்ண 3 ஷ்ண (C1 இரட்டை) மற்றும் {101 ஷ்ண 2} ஷ்ண 101 ஷ்ண 1 ஷ்ண (T1 இரட்டை) ஆகும். மற்றொரு வகையின் இரண்டாம் நிலை இரட்டையர்கள் முதன்மை இரட்டையர்களுக்குள் உருவாகலாம், ஏனெனில் படிகமானது ஏற்றுதல் அச்சுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கப்பட்டுள்ளது. C2 அமுக்க இரட்டை அமைப்பு (101-n1) அதிக வெப்பநிலையில் மட்டுமே செயல்படுகிறது, மேலும் 550 டிகிரி செல்சியஸில் சிதைவின் போது அடித்தள சீட்டை விட முன்னுரிமை அளிக்கிறது. சிதைவு முறைகளில் ஏற்றுதல் நிலைமைகளின் செல்வாக்கு கஷ்னர் மற்றும் கிரே ஆகியவை 0.001 s−1 மற்றும் 3500 s−1 வரம்பில் அதிகரித்து வரும் திரிபு விகிதத்துடன் விளைச்சல் அழுத்தத்தை அதிகரிப்பதைக் கவனிக்கிறது, மேலும் அடித்தள தளங்களை விட முக்கியமாக பிரிஸ்மாடிக் தளங்களுடன் அமைப்பு கூறுகளுடன் ஒற்றை அச்சாக சுருக்கும்போது விளைச்சல் அழுத்தத்தில் திரிபு விகித உணர்திறன் அதிகமாக உள்ளது. ஓட்டம் அழுத்தத்தின் விகித உணர்திறன் சறுக்கல்-ஆதிக்கம் சிதைவின் போது குறைந்த சமச்சீர் உலோகங்களில் இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுக்கும் பியரின் சக்திகளுடன் ஒத்துப்போகிறது என்று அவர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள். இது அறை வெப்பநிலை சிதைவின் ஆரம்ப கட்டங்களில் செல்லுபடியாகும், இது Zr இல் பொதுவாக ஸ்லிப்-ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. முக்கியமாக பிரிஸ்மாடிக் தளங்களைக் கொண்ட அமைப்புக் கூறுகளுடன் சுருக்கப்பட்ட மாதிரிகள், முக்கியமாக அடித்தள தளங்களைக் கொண்ட அமைப்புக் கூறுகளை விட குறைந்த அழுத்தங்களில் விளைகின்றன, இது <a> பிரஸ்மாடிக் சீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது <c + a> பிரமிடல் சீட்டுக்கான அதிக முக்கியமான தீர்க்கப்பட்ட வெட்டு அழுத்தத்துடன் ஒத்துப்போகிறது. அறை வெப்பநிலை சிதைந்த சிர்கோனியத்தின் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஆய்வில், மெக்கேப் மற்றும் பலர். பிரிஸ்மாடிக் அமைப்பு கொண்ட மாதிரிகளில் <a> இடப்பெயர்வுகள் மட்டுமே காணப்பட்டன, அவை பிரிஸ்மாடிக் தளங்களில் இருப்பதாக கருதப்பட்டன. அறை வெப்பநிலையில் அடித்தள அமைப்பு கொண்ட மாதிரிகளில் <a> (பிரிஸ்மாடிக்) மற்றும் <112 n 3 n> <c + a> ({101 n 1} பிரமிடல்) ஸ்லிப் இரண்டும் காணப்பட்டன, ஆனால் திரவ நைட்ரஜன் வெப்பநிலையில் அதே மாதிரியில் <a> இடப்பெயர்வுகள் மட்டுமே காணப்பட்டன. அரை நிலையான திரிபு விகிதங்களில், மெக்கேப் மற்றும் பலர். ஏற்றுதல் அச்சில் ஒரு பிரிஸ்மாடிக் அமைப்பு கூறுடன் ஒரு தட்டு திசையில் சுருக்கப்பட்ட மாதிரிகளில் டி 1 இரட்டையர்களை மட்டுமே கவனித்தனர். அடித்தள அமைப்புகளுடன் 25 சதவீதம் திரிபு வரை சுருக்கப்பட்ட மாதிரிகளில் டி 1 இரட்டையர்களை அவர்கள் கவனிக்கவில்லை. அதிக திரிபு விகிதங்களில் (3000s−1) சிதைவு அரை நிலையான திரிபு விகிதங்களை விட அதிக இரட்டையர்களை உருவாக்குகிறது என்பதை கஷ்னர் மற்றும் கிரே கவனிக்கிறார்கள், ஆனால் செயல்படுத்தப்பட்ட இரட்டை வகைகள் அடையாளம் காணப்படவில்லை. கபோலுங்கோ மற்றும் பலர். ஒரு மாதிரியில் தானிய நோக்குநிலையின் செயல்பாடாக இரட்டையர்களை ஆய்வு செய்தனர். மேக்ரோஸ்கோபிக் பயன்படுத்தப்பட்ட அழுத்த திசையைப் பயன்படுத்தி உலகளாவிய ஷ்மிட் காரணியை அவர்கள் கணக்கிட்டனர். உள்ளூர் இன்டர்கிரானுலர் தொடர்புகளை கருத்தில் கொள்ளாமல் எந்தவொரு தானியத்தின் மீதும் தீர்க்கப்பட்ட வெட்டு அழுத்தத்தை அவர்கள் கண்டறிந்தனர், இது மன அழுத்த நிலையை மாற்றக்கூடும். உலகளாவிய ஷ்மிட் காரணியின் படி இரட்டையர்களுக்கு சாதகமான தானியங்களில் பெரும்பாலான இரட்டையர்கள் தோன்றினாலும், இரட்டையர்களுக்கு சாதகமற்ற நோக்குடைய சுமார் 30 சதவீத தானியங்களில் இன்னும் இரட்டையர்கள் இருப்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். அதேபோல், தற்போதுள்ள இரட்டையர்கள் எப்போதும் மிக உயர்ந்த உலகளாவிய ஷ்மிட் காரணி மாறுபாட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மிக உயர்ந்த ஷ்மிட் காரணி மாறுபாட்டில் 60 சதவீதம் மட்டுமே இரட்டையர்களாக இருந்தனர். தானியங்கள் அல்லது தானிய எல்லைகளில் உள்ள உள்ளூர் அழுத்த நிலைமைகளை வலுவாக சார்ந்திருப்பது இதற்கு காரணமாக இருக்கலாம், இது சோதனை ரீதியாக அளவிட கடினமாக உள்ளது, குறிப்பாக அதிக திரிபு விகிதங்களில். Knezevic மற்றும் பலர். சீட்டு மற்றும் இரட்டை அமைப்புகளின் விகிதம் மற்றும் வெப்பநிலை உணர்திறன் ஆகியவற்றைப் படிக்க சுய-நிலையான விஸ்கோப்லாஸ்டிக் மாதிரியில் உயர்-தூய்மை பாலிக்ரிஸ்டலின் Zr இன் சோதனைத் தரவு பொருத்தப்பட்டுள்ளது. 10−3 மற்றும் 103s−1 க்கு இடையிலான திரிபு விகிதங்களுக்கு அறை வெப்பநிலையில் டி 1 இரட்டையர்கள் ஆதிக்கம் செலுத்தும் ஸ்லிப் அமைப்பு என்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். அடித்தள சீட்டு 400 டிகிரி செல்சியஸுக்குக் கீழே சிதைவுக்கு பங்களிக்கவில்லை. இரட்டையர்கள் விகிதம் உணர்ச்சியற்றவர்கள் என்று கண்டறியப்பட்டது, மேலும் ஸ்லிப் விகித உணர்திறன் திரிபு விகிதத்தின் செயல்பாடாக இரட்டையர்களின் நடத்தையில் ஏற்படும் மாற்றங்களை விளக்க முடியும். டி 1 இரட்டையர்கள் அரை நிலையான மற்றும் உயர் விகித ஏற்றுதல் ஆகிய இரண்டின் போது நிகழ்கிறது. டி 2 இரட்டையர்கள் அதிக விகித ஏற்றுதலில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. T1 மற்றும் T2 இரட்டையர்களின் ஒத்த பகுதி பின்னங்கள் அதிக திரிபு விகிதத்தில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் T2 இரட்டையர்கள் அதன் அதிக இரட்டை வெட்டு காரணமாக அதிக பிளாஸ்டிக் சிதைவைக் கொண்டுள்ளன. டி 1 இரட்டையர்கள் இரட்டை விமானத்தில் நீளம் அதிகரிப்பதை விட ஒத்திசைவற்ற எல்லை தடயங்களுடன் தடிமனாக முனைகிறார்கள், மேலும் சில சந்தர்ப்பங்களில், கிட்டத்தட்ட முழு தாய் தானியத்தையும் உட்கொள்கிறார்கள். T1 இரட்டையர்களின் பல வகைகள் ஒரே தானியத்தில் நியூக்ளியேட் செய்ய முடியும், மேலும் இரட்டை முனைகள் தானிய உட்புறங்களில் உறிஞ்சப்படுகின்றன. மறுபுறம், டி 2 இரட்டையர்கள் தடிமனாக இருப்பதற்குப் பதிலாக முன்னுரிமை அடிப்படையில் நீளம் பெறுகிறார்கள், மேலும் எல்லையிலிருந்து எல்லை வரை பரவியிருக்கும் அதே மாறுபாட்டின் இணையான வரிசைகளில் நியூக்ளியேட் செய்ய முனைகிறார்கள். 97.0% இன் வணிக ரீதியாக தூய சிர்கோனியம் (CP-Zr), அடித்தள, பிரமிடல் மற்றும் சி + பிரமிடல் ஸ்லிப் அமைப்புகள் அரை-நிலையான மற்றும் உயர் திரிபு வீத ஏற்றுதல் ஆகிய இரண்டிலும் சாதாரண திசையில் (என். டி.) அறை வெப்பநிலை சுருக்கத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, இது அதிக தூய்மை பாலிக்ரிஸ்டலின் மற்றும் ஒற்றை படிக Zr இல் காணப்படவில்லை. ஒரு அச்சு குறுக்கு திசையில் (டிடி) சிதைவில், ஒரு பிரிஸ்மாடிக் மற்றும் பிரமிடல் ஸ்லிப் அமைப்புகள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. பிரமிடல் மற்றும் அடித்தள சீட்டு அமைப்புகள் தற்போது இலக்கியத்தில் தெரிவிக்கப்பட்டதை விட அதிகமாக உள்ளன, இருப்பினும் இது வழக்கமான பகுப்பாய்வு வழிகள் பிரமிடல் சீட்டை எளிதில் அடையாளம் காணாததால் இருக்கலாம். அடித்தள சீட்டு அமைப்புகள் ஊக்குவிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அரை-நிலையான திரிபு விகிதம் (கியூஎஸ்) ஏற்றுதலுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு பிரிஸ்மாடிக் சீட்டு அதிக திரிபு விகிதத்தில் (எச்ஆர்) அடக்கப்படுகிறது. இது ஏற்றுதல் அச்சு அமைப்பிலிருந்து (என். டி/டி. டி) சுயாதீனமாக உள்ளது. பயன்பாடுகள் சிர்கோனியம் உலோகக்கலவைகள் அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் உயிரியல் இணக்கமானவை, எனவே உடல் உள்வைப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டில், ஒரு Zr-2.5Nb அலாய் ஒரு முழங்கால் அல்லது இடுப்பு உள்வைப்பில் உருவாகிறது, பின்னர் ஆக்சிஜனேற்றப்பட்டு ஒரு கடினமான பீங்கான் மேற்பரப்பை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு பாலிஎதிலீன் கூறுக்கு எதிராக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட சிர்கோனியம் அலாய் பொருள் ஒரு பீங்கானின் நன்மை பயக்கும் மேற்பரப்பு பண்புகளை வழங்குகிறது (குறைந்த உராய்வு மற்றும் அதிகரித்த சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு), அதே நேரத்தில் அடிப்படை உலோகத்தின் நன்மை பயக்கும் மொத்த பண்புகளை (உற்பத்தித்திறன், எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மற்றும் நீர்த்தன்மை) தக்க வைத்துக் கொண்டு, இந்த மருத்துவ உள்வைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு நல்ல தீர்வை வழங்குகிறது. பனிப்போர் முடிவடைந்த பின்னர் அணு ஆயுதமயமாக்கல் காரணமாக ரஷ்யாவில் சிர்கோனியத்தின் தேவை குறைந்ததால், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள ஓட்கா ஷாட் கண்ணாடி போன்ற வீட்டு சிர்கோனியம் பொருட்களின் கவர்ச்சியான உற்பத்தி ஏற்பட்டது. கூகிள் புத்தகங்கள் தேடல் முடிவுகளையும் பார்க்கவும் "அணுசக்தித் துறையில் சிர்கோனியம்" என்ற பிரத்யேக மாநாட்டிற்கான தேடல் முடிவுகள் ஃபுகுஷிமா அணுசக்தி ஆலைகளின் கட்டுமானம் கூகிள் புத்தகங்கள் தேடல் முடிவுகள் ஸ்டித், தாய். அறிவியல், நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் ரகசியங்கள்ஃ அல்பானி ஆராய்ச்சி மையத்தின் நம்பமுடியாத ஆரம்ப ஆண்டுகள். அமெரிக்கா, ஆந்தை அறை அச்சகம் ISBN 9781735136646. சிர்கோனியம் அணு உலோகங்கள்