一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料及其制备工艺，涉及核燃料包壳技术领域。本发明专利技术提供的一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，包壳材料主要包括FeCrAl合金基体和高熵合金增强相，所述高熵合金增强相为AlCrCuFeNi系高熵合金，所述包壳材料采用FeCrAl合金基体材料和AlCrCuFeNi系高熵合金为原材料制备而成，原材料中，AlCrCuFeNi系高熵合金的质量分数为0.1％～7％，FeCrAl合金基体材料的质量分数为93％～99.9％。本发明专利技术提供的FeCrAl合金包壳材料，可为核燃料元件在事故工况下提供更大的安全裕度，从而有效保障核反应堆运行的安全性和可靠性。应堆运行的安全性和可靠性。应堆运行的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料及其制备工艺


[0001]本专利技术属于核燃料包壳
，主要涉及一种高熵合金颗粒增强FeCrAl合金包壳材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]核燃料包壳作为核反应堆的第一道安全屏障，其性能直接关系到核反应堆运行的安全性、可靠性与经济性。锆合金因其中子吸收截面小、力学性能良好、耐腐蚀等优异性能，成为了目前轻水反应堆中唯一实际应用的包壳材料，被誉为核反应堆的“第一道安全屏障”。然而，2011年日本福岛核电站事故中，由于锆合金与高温水蒸汽氧化反应产生大量的热量和氢气，导致堆芯熔化并发生氢气爆炸事故，产生了灾难性的后果，使锆合金作为包壳材料的安全可靠性受到了质疑。因此，世界各国竞相提出开发先进核电耐事故包壳材料，旨在降低高温蒸汽氧化速率，提升高温力学强度，延迟包壳发生爆裂损伤，在严重事故工况下提供更大的安全裕度，以提高核反应堆运行的安全性和可靠性。
[0003]对于先进核电耐事故包壳材料来说，不仅要具有良好的室温强度、耐腐蚀、抗辐照性能，还要具有良好的抗高温氧化能力(800r/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，其特征在于：包壳材料主要包括FeCrAl合金基体和高熵合金增强相，所述高熵合金增强相为AlCrCuFeNi系高熵合金，所述包壳材料采用FeCrAl合金基体材料和AlCrCuFeNi系高熵合金为原材料制备而成，原材料中，AlCrCuFeNi系高熵合金的质量分数为0.1％～7％，FeCrAl合金基体材料的质量分数为93％～99.9％。2.根据权利要求1所述的一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，其特征在于：按质量百分比计，所述FeCrAl合金基体材料的元素成分主要包括：Cr：13～13.5％，Al：4～4.5％，Mo：1.7～2.5％，C≤0.009％，N≤0.04％，O≤0.04％，余量为Fe和符合工业标准的杂质，各元素成分的总和为100％。3.根据权利要求2所述的一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，其特征在于：按质量百分比计，所述FeCrAl合金基体材料的元素成分主要包括：Cr：13～13.5％，Al：4～4.5％，Mo：1.7～2.5％，Si：0.5～1.0％，C≤0.009％，N≤0.04％，O≤0.04％，余量为Fe和符合工业标准的杂质，各元素成分的总和为100％。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，其特征在于：所述AlCrCuFeNi系高熵合金的化学式为Al
x
CrCuFeNi2，其中，0.1≤x≤2。5.根据权利要求4所述的一种高熵合金增强FeCrAl合金包壳材料，其特征在于：所述AlCrCuFeNi系高熵合金的化学式为Al
x
CrCuFeNi2，其中，1≤x≤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：安旭光，孔清泉，罗元祺，王清远，王辉，冯威，吴小强，张靖，姚卫棠，黄林，王小炼，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：