一种含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层及其制备方法技术

本发明专利技术属于事故容错燃料包壳涂层技术领域，具体涉及一种含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层及其制备方法。所述含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层从内之外依次包括Mo

【技术实现步骤摘要】
一种含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于事故容错燃料包壳涂层
，具体涉及一种含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]随锆合金具有低的热中子吸收截面、良好的导热性以及适中的力学性能等，被广泛用于制备核燃料包壳管。然而在压水堆电站失水事故工况下，锆合金包壳管被迅速氧化并产生大量的氢气和热量，严重时会引起“氢爆”导致核泄漏事故。
[0003]对锆合金表面进行涂层改性，不仅研发周期短、成本低，还不改变传统燃料体系，因此短期条件下，涂层改性是提升锆合金包壳抗高温蒸汽氧化性能的关键。作为涂层候选材料，金属Cr涂层由于其优异的导热性、抗高温蒸汽氧化性、与锆合金相近的热膨胀系数和良好的相容性被认作是最具发展潜力的锆合金包壳防护涂层。
[0004]然而，在事故工况高温蒸汽环境服役条件下，镀Cr包壳内部发生了严重的元素互扩散。一方面，Cr元素向锆基体扩散，形成脆性ZrCr2层并降低涂层的韧性；另一方面，Zr元素沿Cr涂层的晶界向表面扩散，优先与氧反应生成ZrO2，导致Cr涂层中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层，其特征在于，所述含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层从内之外依次包括Mo
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Zr层、Cr
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Mo层和金属Cr层。2.根据权利要求1所述的含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层，其特征在于，所述Mo
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Zr层的成分为ZrMo2，所述Cr
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Mo层的成分为Cr3Mo，所述金属Cr层成分为Cr晶体。3.根据权利要求1所述的含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层，其特征在于，所述Mo
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Zr层的厚度为0.3～3μm，所述Cr
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Mo层的厚度为0.5～5μm，所述金属Cr层的厚度为5～20μm。4.一种如权利要求1所述的含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在锆合金基体上通过直流磁控溅射Mo涂层，然后在Mo涂层上通过高功率脉冲磁控溅射Cr涂层，再退火处理得到含有多层结构的抗高温耐蚀防护涂层。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，直流磁控溅射的参数包括：靶材为Mo，溅射气压为0.1～0.3Pa，偏压为

【专利技术属性】
技术研发人员：柯培玲，王郑，汪爱英，王振玉，韩志超，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：