一种提高锆合金表面高温力学性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高锆合金表面高温力学性能的方法，属于核结构材料领域。本发明专利技术所述方法利用热喷涂在锆合金表面制备涂层来提高锆合金高温力学性能，涂层各原料及其重量份数为：金属相15～25重量份、陶瓷相75～85重量份；所述金属相为Ni、Co、NiCrAl和CoCrAl中的一种；所述陶瓷相为MoB、ZrB

【技术实现步骤摘要】
一种提高锆合金表面高温力学性能的方法
本专利技术涉及一种提高锆合金表面高温力学性能的方法，属于核结构材料领域。
技术介绍
目前全球95％以上的在运商业核电站，在二氧化铀-锆燃料系统中普遍采用锆合金管作为包壳材料，容易在极端条件下出现严重问题。如1979年的美国“三里岛核事故”以及2011年的日本“福岛核事故”均出现了在高温下锆合金包壳力学性能不足导致失效。锆合金在300～400℃高温高压水和蒸汽中有很好的抗腐蚀性能，在堆内有相当好的抗中子辐照性能。但是发展具有优异高温力学性能的事故容错燃料已经成为当今世界核电安全亟待攻克的关键技术之一和重点发展方向。在锆合金表面制备涂层是提升锆合金表面高温力学性能、耐事故能力、简便易行且经济的方法，适当的涂层可避免事故工况下提高锆合金表面高温力学性能，对锆合金表面的热机械行为影响较小，不会显著改变堆芯中子物理性能，还有望改善锆合金的传热特性。同时，涂层也能降低锆合金在正常运行工况下的腐蚀速率，从而延长燃料元件寿期，降低燃料运行成本。因此，开发锆合金涂层技术对提高锆合金表面高温力学性能长寿期及耐事故核电燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高锆合金表面高温力学性能的方法，其特征在于：采用热喷涂在锆合金表面制备涂层，所述涂层由以下原料通过热喷涂制备得到，各原料及其重量份数为：金属相15～25重量份、陶瓷相75～85重量份；/n所述金属相为Ni、Co、NiCrAl和CoCrAl中的一种；/n所述陶瓷相为MoB、ZrB

【技术特征摘要】
1.一种提高锆合金表面高温力学性能的方法，其特征在于：采用热喷涂在锆合金表面制备涂层，所述涂层由以下原料通过热喷涂制备得到，各原料及其重量份数为：金属相15～25重量份、陶瓷相75～85重量份；
所述金属相为Ni、Co、NiCrAl和CoCrAl中的一种；
所述陶瓷相为MoB、ZrB2、CrB2、HfB2和TiB2中的一种。


2.权利要求1所述提高锆合金表面高温力学性能的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)分别称取金属相和陶瓷相，采用机械合金化法，将金属相与陶瓷相在高能球磨机中球磨，制成包覆复合粉末，选取粒度范围为40～70μm的陶瓷包覆金属复合粉末；
(2)将待喷涂基体表面进行喷砂粗糙处理和清洁处理；
(3)将步骤(1)中得到的陶瓷包覆金属复合粉末送入喷涂设备的送粉器内，利用等离子喷涂设备在步骤(2)的预处理基体表面进行涂层喷涂，对所得到的涂层材料提...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏，李青，黄太红，易健宏，李才巨，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53