锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层及其制备方法技术

本申请的实施例提供一种锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层及其制备方法，属于金属表面改性技术领域，其中锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层包括：锆基材和形成在锆基材表面的AlCrNbSiTi高熵合金涂层，其中AlCrNbSiTi高熵合金涂层中各元素质量比分布包括：Al为10％

【技术实现步骤摘要】
锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层及其制备方法


[0001]本申请属于金属表面改性
，具体涉及一种锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层及其制备方法，更具体地涉及一种适用于核反应堆芯燃料包壳的锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层。

技术介绍

[0002]国际上相继提出了涂层锆合金、先进不锈钢、碳化硅复合材料等三大耐事故包壳材料，其中在涂层锆合金材料方面，在锆合金包壳表面制备高质量的高熵合金涂层就是方向之一。
[0003]多组元的高熵合金及多组元高熵合金涂层是在成分设计上突破传统合金设计理念，采用多主元设计，具有热力学的高熵效应、结构的晶格畸变效应、动力学的迟滞扩散效应和鸡尾酒效应等四大效应，展现出一定的抗腐蚀、抗辐照和力学性能，与当前迫切需要提高反应堆内核心构件性能的诉求相一致，有望成为新一代压水堆、钠冷快堆、铅铋堆、聚变堆、空间堆等堆型的核心构件的备选材料。然而现有的锆基高熵合金涂层也存在着与锆基材结合力不够、抗辐照、抗辐射能力不强和较低的中子经济性，以及不适应于堆内燃料包壳的应用等问题。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层，包括锆基材和形成在所述锆基材表面的AlCrNbSiTi高熵合金涂层，其中，所述AlCrNbSiTi高熵合金涂层中各元素质量比分布包括：Al为10％
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34％；Cr为11％
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48％；Nb为10％
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22％；Si为9％
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22％；Ti为20％
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34％。2.根据权利要求1所述的锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层，其中，所述AlCrNbSiTi高熵合金涂层包括非晶态结构。3.根据权利要求1所述的锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层，其中，所述AlCrNbSiTi高熵合金涂层的厚度为5
‑
20μm。4.根据权利要求1所述的锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层，其中，所述锆基材包括以下任意一种：Zr
‑
4、Zirol、M5锆合金。5.一种制备如权利要求1
‑
4中任一项所述的锆基AlCrNbSiTi高熵合金涂层的方法，其中，包括：步骤一：对锆基材进行前处理；步骤二：将前处理后的所述锆基材在Ar气氛下进行离子刻蚀处理；步骤三：待完成所述离子刻蚀处理后，在Ar气氛下，利用预制的AlCrNbSiTi合金靶材在刻蚀后的锆基材表面上进行溅射沉积，经冷却后得到AlCrNbSiTi高熵合金涂层。6.根据权利要求5所述的方法，其中，对所述锆基材进行前处理包括：对所述锆基材打磨处理后，分别用丙酮、酒精、去离子水进行超声清洗，干燥后装入至电弧离子镀装置的真空室的操作台上待用。7.根据权利要求6所述的方法，其中，对前处理后的所述锆基材进行离子刻蚀处理的操作包括：将所述电弧离子镀装置的真空室温加热至300
‑
350℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂蒙河，王辉，胡勇，张宝亮，李燊，刘鑫，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：