空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层，该NiCr防氧化涂层镀覆在空间核反应堆不锈钢容器的螺旋管、安全棒外套管的外表面或空间核反应堆不锈钢容器的筒体内表面；本发明专利技术涂层的制备方法为：依次对待镀覆各部件进行表面除油和清洗的预处理，经离子清洗后，采用电弧离子镀镀覆制备NiCr防氧化涂层。本发明专利技术的NiCr防氧化涂层与不锈钢基体具有良好的相容性，具有良好的抗氧化性能和抗剥落性能，显著提高了核用不锈钢的服役寿命；本发明专利技术镀覆前对不锈钢容器部件除油和超声清洗和离子清洗，实现了涂层的均匀沉积镀覆，提高了涂层与基体界面的结力，使得涂层在循环启停服役工况下具有良好的抗剥落性能。役工况下具有良好的抗剥落性能。役工况下具有良好的抗剥落性能。

【技术实现步骤摘要】
空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于核用不锈钢高温防护涂层
，具体涉及一种空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人类对太空探索的深入，空间飞行器对电源的要求也逐步提高。依据能量转化的形式，当前的推进系统可以粗略划分为化学能推进、太阳能推进和核推进。化学能推进由于比冲小、能量密度低，很难满足未来空间活动的需要；太阳能则由于工作环境的限制，无法完成远离太阳的航行需求。空间核反应堆作为一种高效持久可靠的空间电源，具有质量轻、体积小、功率大、抗辐射能力强、使用寿命长等特点，自1965年世界上第一个空间核反应堆SNAP
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100A进入太空起，随着美国Mopower空间核反应堆和俄罗斯兆瓦级核动力飞船的不断发展，人类探索宇宙的能力将在空间核动力的助力下不断提高。空间核反应堆的应用需求主要包括：为大功率(100kW以上)的近地航天器、功率稍大的深空探测器和月球火星等星球的星表空间基地提供电力。
[0003]对于空间核反应堆而言，其堆芯结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层，其特征在于，该NiCr防氧化涂层镀覆在空间核反应堆不锈钢容器的螺旋管、安全棒外套管的外表面或空间核反应堆不锈钢容器的筒体内表面，且该NiCr防氧化涂层的化学成分中含有质量百分数为36％～44％的Cr，其余为Ni，厚度为6μm～30μm；所述NiCr防氧化涂层在700℃以下的混合气氛中氧化1000h后表面氧化膜的厚度不大于2μm，其中，混合气氛中包括体积含量45％～55％的CO2，100ppm的H2，20000ppm的CO，且H2与CO的含量偏差为
±
0.1％，其余为He气。2.根据权利要求1所述的空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层，其特征在于，所述不锈钢为奥氏体不锈钢，牌号为321H和316H。3.根据权利要求1所述的空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层，其特征在于，所述NiCr防氧化涂层与镀覆基体之间的结合力不低于50N，且以30℃/min以上的升温速率和冷却速率经室温—700℃—室温循环热冲击20次后，NiCr防氧化涂层表面均无鼓泡、开裂、脱落现象。4.一种制备如权利要求1～3中任一权利要求所述的空间核反应堆不锈钢容器用NiCr防氧化涂层的方法，其特征在于，该方法采用电弧离子镀制备NiCr防氧化涂层，具体过程包括以下步骤：步骤一、依次对空间核反应堆不锈钢容器的螺旋管、安全棒外套管的外表面或空间核反应堆不锈钢容器的筒体内表面进行表面除油和清洗的预处理；步骤二、对步骤一中经预处理后的空间核反应堆不锈钢容器的螺旋管、安全棒外套管的外表面或空间核反应堆不锈钢容器的筒体内表面进行离子清洗；步骤三、对步骤二中经离子清洗后的空间核反应堆不锈钢容器的螺旋管、安全棒外套管的外表面或空间核反应堆不锈钢容器的筒体内表面镀覆NiCr防氧化涂层。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪欣，杨涛，王振宇，王彦峰，李晴宇，严鹏，张长伟，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：