Zirlo合金表面高功率脉冲磁控溅射与电弧离子镀制备保护性Cr涂层的对比研究
编号:269
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更新:2023-03-27 10:57:27
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口头报告
摘要
锆合金具有强度高、导热性好、热中子吸收截面低等优点,被广泛用于核燃料包壳材料。然而,在压水堆电站失水事故(LOCA)工况下,锆合金包壳管被迅速氧化并产生大量的氢气和热量,严重时会引起“氢爆”。自2011年日本福岛核事故后,科学家提出了耐事故燃料(ATF)研发计划,其中金属Cr涂层被认为是最具有应用潜力的ATF锆合金包壳表面涂层,并且其氧化行为和涂层的微观结构与缺陷密切相关。本研究采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和电弧离子镀(AIP)两种技术在Zirlo锆基体表面分别制备Cr涂层,对比研究了制备方法对Cr涂层微观结构和抗高温蒸汽氧化性能的影响。结果表明,通过HiPIMS技术制备的Cr涂层晶粒尺寸相对较小,且表面无明显大颗粒产生。相比于AIP-Cr涂层,HiPIMS-Cr涂层在1100 °C蒸汽环境中表现出更好的抗氧化性能,抛物线速率常数从9.12×10-6 g2/cm4•min降低至6.87×10-6 g2/cm4•min。
关键字
Cr涂层,抗氧化性能,ATF包壳,HiPIMS,AIP
稿件作者
王郑
中国科学院大学宁波材料所
柯培玲
中科院宁波材料所
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