一种基于PECVD技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法技术

本发明专利技术属于核燃料元器件及其制造领域，具体涉及一种基于PECVD技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，包括如下步骤：将表面预处理的锆合金包壳管置于PECVD沉积室中预热至沉积温度，利用等离子体放电对锆合金包壳管的表面进行清洗；再向沉积室中通入CH<subgt;3</subgt;SiH<subgt;3</subgt;气体，于500℃～600℃在锆合金包壳管表面射频溅射沉积碳化硅。本发明专利技术基于PECVD技术以CH<subgt;3</subgt;SiH<subgt;3</subgt;作为碳化硅沉积唯一气源，在不超过600℃下可直接于锆合金包壳管表面沉积碳化硅涂层，有效避免高温沉积以及含氯化合物对锆合金包壳管造成的不良影响，本发明专利技术方法沉积的碳化硅涂层具有理想的碳硅比，致密度高，且能够有效维持锆合金包壳管力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核燃料元器件及其制造领域，具体而言，涉及一种基于pecvd技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法。

技术介绍

1、锆合金包壳管是核反应堆中燃料元件的核心结构之一，随着核反应堆燃料元件的换料周期不断延长，锆合金包壳管面临着水侧腐蚀加重、吸氢量增加、辐照时间增长、芯块与包壳相互作用增大和内压升高等问题，从而对锆合金包壳管的使用性能提出了更高的要求。需要锆合金包壳管在保证核反应堆安全性的基础上，提高核反应堆的经济性、降低核电运行成本，因而对燃料组件提出了长寿期、高燃耗、零破损的目标。目前核反应堆中高燃料燃耗的设计，要求提高冷却剂温度和延长锆合金包壳管在反应堆内的停留时间，从而使得锆合金包壳管能适用于更为苛刻的工作环境，这些高要求不仅促进了改善锆合金性能的研究，同时也推动了对锆合金包壳管表面涂层的开发。

2、锆合金包壳管在300℃～400℃高温高压水和蒸汽的使用环境中有良好的耐蚀性能，高于该温度，尤其时达到900℃～1000℃时，锆能强烈地吸收氢，形成zrh2，非常容易使包壳管产生氢气孔。碳化硅(sic)作为核反应堆中锆合金基底表面涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于PECVD技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述基于PECVD技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，所述表面预处理包括如下步骤：对锆合金包壳管的表面进行打磨或喷砂处理，再经有机溶剂清洗、干燥备用。

3.根据权利要求1所述基于PECVD技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，步骤S1中所述H2的通入流量为40～120sccm；所述Ar的通入流量为120～280sccm；所述等离子体放电的射频功率为100～200W，工作气压为60～130Pa；所述清洗时长为5～20m...

【技术特征摘要】

1.一种基于pecvd技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述基于pecvd技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，所述表面预处理包括如下步骤：对锆合金包壳管的表面进行打磨或喷砂处理，再经有机溶剂清洗、干燥备用。

3.根据权利要求1所述基于pecvd技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，步骤s1中所述h2的通入流量为40～120sccm；所述ar的通入流量为120～280sccm；所述等离子体放电的射频功率为100～200w，工作气压为60～130pa；所述清洗时长为5～20min。

4.根据权利要求1所述基于pecvd技术于锆合金包壳管表面低温沉积碳化硅的方法，其特征在于，步骤s2中所述h2的通入流量为15～80sccm；所述ch3sih3气体的通入流量为15～60sccm；所述射频溅射沉积的射频功率为60～150w，工作气压为60～90pa，沉积时长为60～120min。

5.根据权利要求1所述基于pecv...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炫力，李洋，宋希文，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：