耐液态铅/铅铋腐蚀的金属-陶瓷复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术属于高温液态铅/铅铋环境下铅冷快堆结构材料表面腐蚀防护技术领域，涉及一种性能优异的耐液态铅/铅铋合金腐蚀的复合涂层的制备方法，复合涂层的组成包括表层氧化物陶瓷层、中间FeCrAl基金属涂层以及基体部分，基体部分为不锈钢或者铁马钢，金属涂层为FeCrAlSiY涂层，表层氧化物陶瓷涂层包括Al2O3、ZrO2等。金属涂层和陶瓷涂层的制备均采用射频反应磁控溅射方法制备。本发明专利技术提供的金属陶瓷复合涂层与基体结合良好、涂层厚度均匀可控、涂层具有优异的耐液态铅/铅铋合金腐蚀性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
耐液态铅/铅铋腐蚀的金属
‑
陶瓷复合涂层的制备方法


[0001]本专利技术属于涂层材料相关
，具体涉及一种耐液态铅/铅铋腐蚀的金属
‑
陶瓷复合涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]铅冷快堆(LFR)因其具有高热循环效率、高功率密度、安全性等特点，被认为是最有前景的第四代反应堆之一。铅及其合金(LBE)由于其具有高热导率、低熔点、高沸点以及优异的中子学性能等优势被认为是理想的反应堆冷却剂。然而，大量的研究表明，高温下铅/铅铋合金会对反应堆结构材料尤其是燃料包壳管造成严重的腐蚀。结构材料表面的厚氧化层会周期性剥落，最终可能导致反应堆管道堵塞。包壳管表面厚氧化层的出现会显著降低反应堆包壳管壁的传热性能。因此减缓铅/铅铋合金对结构材料以及包壳管的腐蚀显得刻不容缓。
[0003]减缓铅/铅铋合金腐蚀的策略包括腐蚀抑制剂的添加、新型材料的设计以及结构材料表面改性等。在这些减缓腐蚀策略中，结构材料表面改性技术尤其是结构材料表面耐蚀涂层的沉积吸引了越来越多的研究者投入其中。
[0004]在公开的文献中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐液态铅/铅铋腐蚀的金属
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陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)基体材料的选择及处理选择铁马钢或者不锈钢作为基体材料，并将基体材料切割设计尺寸后打磨、抛光、清洗、烘干处理获得基体样品；(2)金属复合涂层的溅射获取FeCrAl合金靶材、Si靶材和Y靶材，通过分别控制FeCrAl合金靶材、Si靶材和Y靶材的溅射功率在基体样品的表面制备FeCrAlSiY涂层；其中，磁控溅射真空度达到10
‑5～10
‑4Pa后，通入Ar气，溅射压强为0.5～1.0Pa，脉冲偏压为
‑
50～
‑
200V，FeCrAl合金靶材的溅射功率为100～300W，Si靶、和Y靶的溅射功率为30～100W，溅射时间为3～5h；(3)陶瓷复合涂层的溅射获取陶瓷靶材，通过射频反应磁控溅射方法在FeCrAlSiY涂层的表面制备陶瓷涂层，进而形成FeCrAlSiY
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陶瓷复合层；其中，磁控溅射真空度达到10
‑5～10
‑4Pa后，通入Ar气，溅射压强为0.5～1.0Pa，脉冲偏压为
‑
50～
‑
200V，溅射功率为100～300W，溅射时间为3～5h。2.根据权利要求1所述的一种耐液态铅/铅铋腐蚀的金属
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陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述基体材料可...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨吉军，张伟，邓九国，刘宁，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：