本标准适用于采用碘化法制备的结晶锆。目前国内外没有结晶锆的国际标准、国家标准和行业标准。

本项目符合国家标准化管理委员会发布的《2020年全国标准化工作要点》（国标委发[2020]8号）三（“加强标准体系建设，提升引领高质量发展的能力”）（四）（“推进制造业高端化标准体系建设”）51（“加快钢铁、有色金属、建材、化工、民爆等标准升级换代，淘汰低端产品和落后产能”）要求；符合工业和信息化部《2020年工业通信业标准化工作要点》三（“引导产业升级，优化完善推荐性标准体系”）（七）（“聚焦5G网络与应用、人工智能、工业互联网、物联网、数据中心、车联网（智能网联汽车）、新材料、战略性矿产资源、工业基础、智能制造、绿色制造、增材制造、现代农机装备、环境保护装备、无人机、质量提升、新型显示、智能光伏、超高清视频、虚拟现实、智慧健康养老、高速宽带、网络数据安全、物联网安全等重点领域”）要求；符合《新材料标准领航行动计划（2018-2020年）》[国质检标联（2018）77号]第二条（主要行动）第（一）节“构建新材料产业标准体系”中“先进基础材料标准子体系是对传统原材料体系的升级，包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进化工材料”的要求。

2015年以前，以金属锆制备的镀膜产品，杂质含量较高，镀膜时放气较大，蒸发不稳定。2015年以来，随着生产工艺和设备的改进，开发出杂质含量更低、产品质量更稳定的结晶锆，以其制备成的镀膜材料镀制过程中放气小，蒸发工艺稳定性好，产品膜层一致性好，而且材料在多次充填后组分不发生变化，有效提高了镀膜设备的使用效率。

结晶锆的开发生产，符合《战略性新兴产业分类（2018）》（国家统计局令第23号）第六节（战略性新型产业分类表）中“稀有金属材料制造”要求；符合《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》（工信部规[2016]316号）第四节（主要任务）第三项（大力发展高端产业）“着力发展高性能轻合金材料、有色金属电子材料、有色金属新能源材料、稀有金属深加工材料等，提升材料质量的均一性，降低成本，提高中高端有效供给能力和水平”要求。

碘化法是在真空密闭容器中，粗金属与碘蒸气在低温区发生碘化反应，生成金属碘化物气体，碘化物气体可扩散至高温区，在炽热母丝上发生碘化物分解反应，最后可生成被提纯的金属和碘蒸气，金属不断在母丝上沉积，使母丝长大，碘蒸气则通过扩散继续返回低温区，与原料中的粗金属发生反应，过程循环往复，制备高纯结晶棒材。碘化法主要用于钛、锆、锆等难熔金属的提纯，采用碘化法制备的结晶锆棒具有纯度高（99.95%）、气体含量小、加工性能好等诸多优点。

金属锆因具有热中子吸收截面小，耐高温水腐蚀性能好，生成氧化膜质地致密、附着力强，在压水堆的温度、压力下有足够的强度，在核工业中主要用作反应堆的包壳材料、结构材料和慢化剂等；同时锆作为合金材料具有优异的耐蚀性、强度及加工性能，在石油化工、有色冶金、钢铁冶金等领域均得到广泛的应用。目前，高纯金属锆产品主要采用碘化结晶锆进行熔炼制备，结晶锆的纯度对高纯锆产品的质量以及性能产生直接的影响。

    结晶锆标准的制定，可为碘化法制备结晶锆的生产、检验、应用和市场贸易提供依据。

1. 本标准适用于采用碘化法制备的结晶锆。

   本标准主要内容为：结晶锆要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存、质量证明书和合同（或订货单）等。主要内容为化学成分、尺寸规格和外观质量分析检验的取样方法、试验方法、试验规则和检验结果判定规则。

   结晶锆产品要求主要包括：化学成分、尺寸规格和外观质量。

   结晶锆按纯度不同分为Zr-1、Zr-2、Zr-3三个品级。

   Zr-1品级产品需检验的化学成分主要有：Hf/(Zr+Hf)<0.3%，Fe<0.008%，Al、Cr、Cl、Co、Mg、Mo、Ni、Si、Cu、Nb、Pt、S、Ta、Ti、V、W的含量均小于0.001%，Ag、Bi、Ca、Cd、Mn、Na、P、Pb、Sb、Sc、Sn、U、Th、Zn的含量均小于0.0005%。

   Zr-2品级产品需检验的化学成分主要有：Hf/(Zr+Hf)<0.3%，Al<0.002%,Cr<0.003%,

   Cu<0.002%，Fe<0.015%,Mg<0.002%,Mo<0.002%,Ni<0.004%,Si<0.003%,Bi、Ca、Cd、Cl、Co、Cu、Mn、Na、Nb、P、Pb、Pt、S、Sb、Sc、Sn、Ta、Ti、U、V、W、Zn的含量均小于0.001%,Ag、Th的含量均小于0.0005%。

   Zr-3品级产品需检验的化学成分主要有：Hf/(Zr+Hf)<3%，Al<0.002%,Cr<0.003%，Cu<0.002%，Fe<0.015%，Mg<0.002%,Mo<0.002%,Ni<0.004%,Si<0.003%,Bi、Ca、Cd、Cl、

   Co、Mn、Na、Nb、P、Pb、Pt、S、Sb、Sc、Sn、Ta、Ti、U、V、W、Zn的含量均小于0.001%,Ag、Th的含量均小于0.0005%。

   根据结晶锆的生产、应用现状和发展趋势研究制定化学成分、尺寸规格和外观质量的要求及检验方法。确定标准内容的依据是用户对产品的使用要求及分析检测结果。根据结晶锆产品抽样检验和用户检验结果研究制定本标准。通过对合格产品进行化学成分分析，确定需要检测的元素及其含量，进而确定化学成分分析方法及限值。对合格或不合格产品，将其分析检验结果进行对照，经反复多次试验，验证所制定标准的正确性和可行性。

   结晶锆产品的化学成分分析按YS/T 1347的规定进行，或按供需双方协商的方法测定。

   结晶锆的形状主要为棒条状，产品的尺寸、规格采用游标卡尺测量，长度采用钢卷尺测量。

       结晶锆的外观质量采用目视检查，外观颜色为金属光泽，表面应光洁，无目视可见的夹杂物。

1、国内外产业情况（市场、进出口、需求及未来发展展望等）及申报单位情况

结晶锆具有高熔点、优异的抗蚀性，良好的加工性能，主要用于光学及集成电路镀膜材料、化工和有色冶金工业用耐腐蚀设备、耐高温合金等。国内结晶锆产量不能满足市场需求，每年需从国外进口200吨以上，进口结晶锆主要用于制造化工行业用的耐腐蚀设备。随着结晶锆应用的不断扩大，市场需求也在逐年增加。

结晶锆的制备采用碘化法。

制备结晶锆的原料主要采用海绵锆或锆废料。准备工序主要包括原料准备、原料预处理和设备准备，海绵锆或锆废料通过原料预处理可以提高表面活性，使原料形状尺寸符合装料要求，消除原料对碘化过程的不良影响；将处理的原料置于钼网与反应罐之间，连接电极和母丝；在真空状态下，除去设备表面、原料中吸附的气体和其他可挥发性杂质，除去母丝中吸收的气体杂质；向碘化装置中加入碘，控制碘化电压、电流、原料温度以及碘化K值（碘化工艺参数，K=UI^1/3）进行碘化，碘化过程需对原料、母丝温度进行保温和控制；碘化结束后，炉体冷却降温后转入出炉工序，得到结晶锆棒材。

国外生产结晶锆的公司主要有美国的华昌公司、法国的塞佐斯公司等。

国内生产结晶锆的公司主要有：有研资源环境技术研究院（北京）有限公司、南京佑天金属科技有限公司、国核宝钛锆业股份公司、中核晶环锆业有限公司等。

有研资源环境技术研究院（北京）有限公司成立于2019年6月，前身为北京有色金属研究总院（现变更为有研科技集团）稀有金属冶金材料研究所及国家生物冶金工程中心。北京有色金属研究总院是我国最早从事锆碘化提纯的单位，早在上世纪80年代就开始进行了锆的碘化装备技术研究及工艺试验开发，并成功实现了结晶锆的规模生产。经过多年来生产工艺和设备的不断改进，拥有多套自行设计的碘化生产设备，利用更加先进的保温冷却方式，比较合理的温度场控制方式进行碘化生产。目前设备运行平稳、可靠性高、产品质量及工艺稳定，多年来一直向国内相关用户供货。

2、国内外标准情况

本标准没有对应的国际标准或国外先进标准。

本标准在制定时主要结合国内生产和应用实际，制定结晶锆产品化学成分、规格尺寸和外观质量要求及检验的相应内容。

3. 与国内相关标准间的关系

国内没有结晶锆的国家标准或行业标准。

4.知识产权情况

    经检索，本标准项目未发现有知识产权问题。