锆合金包壳表面涂层研究进展
本文选题:锆包壳 + 涂层 ; 参考:《表面技术》2017年01期
【摘要】:耐事故燃料是一种满足反应堆更多安全裕量设计要求的新型燃料元件。锆合金表面涂层研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温条件下锆水严重反应的问题。该包壳具有经济性好,易于实现商业化等优点。重点阐述了锆合金包壳表面涂层制备技术和一些应用性能的研究进展,制备技术包括涂层方法、涂层厚度和涂层成分等,应用性能主要包括高温氧化和辐照性能。详细分析了锆合金表面涂层研究需要考虑的四个关键问题,即涂层材料选择、涂层工艺选择、涂层质量表征以及涂层锆包壳关键应用性能研究。涂层材料既要满足耐高温氧化性能,又要满足堆内正常运行的相关性能要求;涂层工艺应能制备出结合力好且致密的薄膜,并考虑锆包壳管涂层过程的可实现性;针对锆包壳特殊的应用环境,涂层质量表征重点关注涂层的附着力和膜致密度;涂层包壳关键应用性能主要考虑高温氧化、腐蚀、抗热冲击和腐蚀性能。综合已有研究结果,指出MAX相和金属Cr是两种有应用前景的锆包壳涂层材料,电弧离子镀技术作为锆包壳涂层工艺有一定的发展潜力。
[Abstract]:Accident-resistant fuel is a new type of fuel element which can meet the design requirements of more safety margin of reactor. The study of zirconium alloy surface coating is one of the main directions in the development of accident resistant fuel cladding, which is devoted to solving the problem of serious reaction of zirconium water under high temperature. The cladding has the advantages of good economy and easy commercialization. The preparation technology and some application properties of zirconium alloy cladding coating are reviewed in this paper. The preparation techniques include coating method, coating thickness and coating composition. The application properties mainly include oxidation at high temperature and irradiating property. Four key problems needed to be considered in the study of zirconium alloy surface coating were analyzed in detail, that is, coating material selection, coating process selection, coating quality characterization and key application properties of coating zirconium coating. The coating material should not only meet the oxidation resistance at high temperature, but also meet the related performance requirements of normal operation in the heap, and the coating process should be able to prepare thin films with good adhesion and density, and the realizability of the coating process of zirconium coated tube should be considered. In view of the special application environment of zirconium cladding coating quality characterization focuses on the adhesion and film density of the coating and the key application properties of coating envelope are mainly high temperature oxidation corrosion resistance thermal shock resistance and corrosion resistance. It is pointed out that Max phase and metal Cr are two kinds of zirconium coating materials with application prospect. Arc ion plating technology has certain development potential as zirconium cladding coating technology.
【作者单位】: 反应堆燃料及材料重点实验室;
【分类号】:TL352;TG174.4
【参考文献】
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5 肖琪聃;吴珊;;新型金属陶瓷材料Ti_3SiC_2的研究进展[J];山东化工;2015年05期
6 金云学;都春燕;王磊;;电弧喷涂316L不锈钢涂层的结构与性能[J];金属热处理;2015年01期
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8 郑丽雅;周延春;冯志海;;MAX相陶瓷的制备、结构、性能及发展趋势[J];宇航材料工艺;2013年06期
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1 张明明;多弧离子镀制备三元层状陶瓷Cr_2AlC涂层及其性能研究[D];东北大学;2011年
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6 李春伟;田修波;巩春志;许建平;;不同靶基距下凹槽表面HIPIMS法制备钒膜的微观结构及膜厚均匀性[J];表面技术;2016年07期
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9 宋丙红;洪量;孙忠武;;热喷涂替代电镀硬铬的技术展望[J];黑龙江科技信息;2016年02期
10 刘耀;张建波;李勇;肖翔鹏;陈辉明;;MAX/金属基自润滑复合材料的研究现状及进展[J];材料导报;2015年S2期
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5 林晶;傅鹏飞;钱锋;刘壮;;辉光弧光协同共放电方式制备TiN薄膜的研究[J];真空科学与技术学报;2013年08期
6 李士鹏;邓建新;闫光远;程宏伟;;电弧-磁控复合沉积TiSiN涂层及其切削性能研究[J];航空制造技术;2013年14期
7 赵永生;李伟;刘平;马凤仓;刘新宽;陈小红;何代华;;TiSiN纳米复合结构涂层的研究进展[J];机械工程材料;2013年06期
8 金云学;岳佳,
本文编号:2091303
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