The invention discloses a zirconium alloy clad pipe and a preparation method thereof. The zirconium alloy clad tube comprises a zirconium alloy tube body and a composite protective layer formed on at least part of the surface of the inner wall of the zirconium alloy tube body; the composite protective layer comprises a graphene material and a zirconium material. The inner wall of the zirconium alloy clad pipe can effectively improve the PCI resistance of the clad pipe and the core block, alleviate the iodine induced stress corrosion, and improve the wear resistance of the clad pipe.
【技术实现步骤摘要】
锆合金包壳管及其制备方法
本专利技术涉及表面强化
，具体而言，本专利技术涉及锆合金包壳管及其制备方法。
技术介绍
锆合金包壳管是反应堆安全的首道防线，是防止放射性泄漏的第一道保护屏障，因此在整个使用过程中要求很高的可靠性。在现役压水堆核电站中，随着反应堆功率提升使燃料芯块温度升高，从而造成芯块膨胀，并与锆合金包壳作用(PCI，Pellet-Claddinginteraction)产生应变，导致应力腐蚀开裂(SCC，StressCorrosionCracking)，包壳管内壁与燃料棒中裂变产物(I、Cs)接触，会产生碘引起的应力腐蚀开裂(ISCC，IodineInducedStressCorrosionCracking)问题。这一问题成为了反应堆高燃耗和长寿期下堆芯材料发展的主要限制因素。在锆合金包壳内壁获得一层防护层，避免锆合金与芯块的相互作用，能够有效的缓解PCI作用。专利CN109313944A采用原子层沉积技术，在锆合金表面获得陶瓷纤维材料(如SiC)层，SiC膜层与SiC纤维共同组成锆合金基体上的膜层。...
【技术保护点】
1.一种锆合金包壳管，其特征在于，包括：/n锆合金管体；/n复合防护层，所述复合防护层形成在锆合金管体内壁的至少部分表面；所述复合防护层包括石墨烯材料和锆材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种锆合金包壳管，其特征在于，包括：
锆合金管体；
复合防护层，所述复合防护层形成在锆合金管体内壁的至少部分表面；所述复合防护层包括石墨烯材料和锆材料。
2.根据权利要求1所述的锆合金包壳管，其特征在于，所述石墨烯材料为单层石墨烯或多层石墨烯；
任选地，所述锆材料为氧化钇稳定氧化锆。
3.根据权利要求1所述的锆合金包壳管，其特征在于，所述石墨烯材料和所述锆材料的质量比为1:(1～100)。
4.根据权利要求1所述的锆合金包壳管，其特征在于，所述复合防护层的厚度为0.1nm～500μm。
5.一种制备权利要求1～4任一项所述的锆合金包壳管的方法，其特征在于，包括：
(1)提供锆合金管体；
(2)将石墨烯材料、锆材料和溶剂混合，得到混合液；
(3)利用所述混合液在所述锆合金管体内壁的至少部分表面形成复合防护层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：
将所述石墨烯材料和所述锆材料混合并进行研磨，得到混料，并将所述混料加入所述溶剂中，得到所述混合液；
任选地，所述溶剂包括选自乙醇、丙酮中的至少之一；
任选地，在所述混合液中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳红，李怀林，王晓婧，郑明珉，夏海鸿，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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