一种用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳及其制备方法，所述用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳所述锆合金包壳包括锆合金基材，所述锆合金基材表面依次设有氧化锆底膜层和氧化铝锆混合膜层。本发明专利技术提供的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳，其各层之间界面结合优良，各层厚度均匀、结构致密，最终具有良好的防腐耐磨性能及抗高温水蒸腐蚀性能。蒸腐蚀性能。蒸腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳及其制备方法


[0001]本专利技术涉及用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳
，尤其涉及一种用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳及其制备方法。

技术介绍

[0002]锆合金包壳是应用于核电反应堆芯的关键材料，被称为核反应堆的“第1道安全屏障”，其性能稳定和寿命提升是保证核反应堆芯安全性和可靠性的关键。事故容错燃料(Accident tolerant fuels，ATF)是目前世界各国正在积极开发的新一代核燃料，其中在锆合金包壳外涂覆一层具有抗高温氧化、抗高温水汽腐蚀的防护涂层，可以减少水侧腐蚀、氢的产生，达到耐磨、防腐和延长寿命的目的。作为反应堆事故容错型包壳防护涂层设计要综合考虑材料的机械性能、抗高温氧化(腐蚀)性、较低的中子吸收截面及与裂变产物反应小等因素。在众多的材料中，抗氧化不锈钢(FeCrAl)、耐热合金(Mo、Nb、Cr等)、MAX相陶瓷(Ti3AlC2、Ti2AlC、Nb2AlC等)、氧化物陶瓷(ZrO2、SiO2、Cr2O3)以及碳化物陶瓷(SiC、ZrC)等材料因其各自所具备的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳，其特征在于，所述锆合金包壳包括锆合金基材，所述锆合金基材表面依次设有氧化锆底膜层和氧化铝锆混合膜层。2.如权利要求1所述的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳，其特征在于，所述氧化锆底膜层的厚度为2μm～6μm。3.如权利要求1所述的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳，其特征在于，所述氧化铝锆混合膜层的厚度为10μm～50μm。4.一种如权利要求1～3任一项所述的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对锆合金基材进行第一等离子体电解氧化处理，在所述锆合金基材表面原位生成氧化锆底膜层，得到第一锆合金处理件；对所述第一锆合金处理件进行第二等离子体电解氧化处理，在所述第一锆合金处理件表面原位生成氧化铝锆混合膜层，得到成品。5.如权利要求4所述的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳的制备方法，其特征在于，所述第一等离子体电解氧化处理中，采用阳极单向脉冲处理使所述锆合金待处理件表面原位生成氧化锆底膜层。6.如权利要求5所述的用于核电反应事故容错燃料的锆合金包壳的制备方法，其特征在于，所述阳极单向脉冲处理的电源参数为：正向电压为200V～250V，占空比为25％～45％，脉冲频率为100Hz～1000H...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉阜，陈东初，孙海波，朱锋，黄健，朱晖朝，王玉，
申请(专利权)人：佛山桃园先进制造研究院，
类型：发明
国别省市：