一种电解液及其用于制备核燃料棒锆合金包壳微弧氧化膜的用途和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液、采用该电解液进行锆或锆合金表面微弧氧化的方法以及电解液用于核燃料棒锆合金包壳表面微弧氧化膜制备的用途，电解液为碳酸钠、氢氧化锂以及甘油的混合水溶液，其中，碳酸钠的含量为5g/L~15g/L、氢氧化锂的含量为2g/L~12g/L、甘油的含量为30ml/L~60ml/L。本发明专利技术充分考虑反应堆内核燃料棒包壳的使用环境，合理选择锆合金微弧氧化电解液和氧化工艺，使锆合金包壳材料经过微弧氧化处理后耐高温高压水腐蚀能力得到明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用微弧氧化技术在核燃料棒包壳表面制备保护膜的电解液及工艺，属于材料表面改性领域，主要适用于提高核燃料棒锆合金包壳在高温高压水环境中的耐腐蚀性能。
技术介绍
锆合金热中子吸收截面小，具有良好的耐高温水腐蚀性能和高温力学性能，被广泛用做核燃料棒的包壳材料和反应堆堆芯的结构元件。用作核燃料棒包壳时，锆合金一方面要传递能量，同时又要避免燃料与冷却剂接触，包容放射性的裂变产物，防止冷却剂受到放射性物质污染，这是反应堆安全运行的第一道屏障。包壳的外壁受到高温高压水的冲刷和腐蚀，以及中子辐照损伤及腐蚀吸氢,将导致包壳的综合性能下降，包括力学性能、导热性能等。目前，科研工作者正致力于提高燃料燃耗、降低燃料成本、提高反应堆热效率及其安全可靠性，对燃料棒包壳材料锆合金的抗腐蚀性能、吸氢特性、力学性能和辐照尺寸稳定性提出更高要求，其中提高其在高温高压环境中耐水侧腐蚀性能是延长包壳使用寿命的关键之一。表面处理是提高锆合金包壳的耐高温高压水腐蚀性能的方法之一,表面处理技术包括高频感应氧化、激光表面合金化、离子注入、高压釜预氧化、阳极氧化等。微弧氧化是一种有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于：所述电解液为碳酸钠、氢氧化锂以及甘油的混合水溶液，其中，碳酸钠的含量为5?g/L?~?15?g/L、氢氧化锂的含量为2?g/L?~?12?g/L、甘油的含量为30?ml/L~?60?ml/L。

【技术特征摘要】
1.一种用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于:所述电解液为碳酸钠、氢氧化锂以及甘油的混合水溶液，其中，碳酸钠的含量为5 g/L 15 g/L、氢氧化锂的含量为2 g/L 12 g/L、甘油的含量为30 ml/L 60 ml/L。2.根据权利要求1所述的用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于:电解液中碳酸钠的含量为5 g/L 10 g/L，氢氧化锂的含量为3 g/L -8 g/L、甘油的含量为 30 ml/L 50 ml/L。3.根据权利要求2所述的用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于:电解液中碳酸钠的含量为7g/L 10 g/L，氢氧化锂的含量为4 g/L 5 g/L、甘油的含量为 30 ml/L 50 ml/L。4.一种锆或锆合金表面微弧氧化方法，其包括如下步骤: (1)、前处理； (2)、将经前处理的锆或锆合金放入盛装电解液的电解槽中，以锆或锆合金为阳极，以不锈钢电解槽为阴极，采用微弧氧化设备对锆或锆合金进行微弧氧化，直至锆或锆合金表面生成所需厚度的微弧氧化膜； (3)、封孔处理， 其特征在于:步骤(2)中，所采用的电解液为权利要求1至3中任一项权利要求所述的电解液。5.根据权利要求4所述的锆或锆合金表面微弧氧化方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：束国刚，王荣山，咸春宇，薛文斌，邹志锋，贾兴娜，杜建成，翁立奎，刘彦章，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，北京师范大学，中广核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：