محسن اسدی اسدآباد - پژوهشکده ی مواد، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران
مهدی ذوالفقاری عطاآبادی - پژوهشکده ی مواد، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
سیدامیر حسین امامی - دانشکده ی مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد

مورفولوژی اسفنج زیرکونیم حاصل از فرایند کرول، در مواردی مانند تاثیر آن بر ترکیب شیمیایی و میزان ناخالصی­ های اسفنج و هم­ چنین بازده­ ی ماندگاری اسفنج در فرایندهای میانی تولید، اهمیت پیدا می کند. در این پژوهش، از مراحل مختلف فرایند، مناطق مختلف محصول نمونه ­برداری، و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و هم­ چنین تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) برای ارزیابی محصول استفاده شد. آنالیز XRD اسفنج زیرکونیم نشان داد که پس از فرایند احیا، میزان کلرید منیزیم و منیزیم باقی­ مانده در بافت اسفنج افزایش می ­یابد و به صورت غیریکنواخت در قسمت­ های مختلف اسفنج پراکنده می ­شود، به طوری که میزان این ناخالصی­ ها در مرکز اسفنج  بالاتر از سایر نقاط خواهد شد. هم­ چنین بررسی­ های SEM نشان داد که در این فرایند، شکل ابتدایی ذرات اسفنج زیرکونیم در بدو تولد بی­ قاعده است. آنالیز شیمیایی مشخص کرد چنان­چه مورفولوژی اسفنج شبه سوزنی باشد، در مرحله­ ی تقطیر تحت خلا ، ناخالصی­ ها را از خود بهتر دفع می­ کند. چنان­چه فرایند تقطیر اسفنج زیرکونیم در مدت زمان کافی انجام نشود، میزان ناخالصی­ های کلریدی و منیزیم در مرکز توده ­ی اسفنج بالاتر از نقاط محیطی خواهد بود. بنابراین به منظور حذف حداکثری این ناخالصی ­ها در فرایند تقطیر، نیاز است که زمان مناسب به کار رود. هر چند فرایند تقطیر ذاتا زمان­بر و پرهزینه است، با این وجود حذف ناخالصی­ ها نسبت به خالص ­سازی به روش شیمیایی، کاملا برتری دارد.

اسفنج زیرکونیم, مورفولوژی, فرایند احیا, فرایند تقطیر