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公开(公告)号：CN118792626A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410884744.8
申请日：2024-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨工业大学重庆研究院
Abstract: 本发明公开了一种Zry‑4包壳表面耐高温蒸汽腐蚀涂层及其制备方法，属于特种功能涂层材料及其制备技术领域。本发明解决了现有现有LOCA条件下，核燃料包壳表面Cr涂层氧化过程中应力集中以及Cr‑Zr扩散而造成涂层对基体的防护效果急剧下降甚至失效的问题。本发明在Zry‑4基片上制备了一种具有优异防护效果的Cr‑Si‑Ti涂层，通过引入双元素即低PBR值元素Ti和可与Zr元素在界面处原位生成阻扩散层元素Si来缓解Cr涂层在氧化过程中产生的大应力和减缓Cr‑Zr的相互扩散，不仅缓解了氧化过程中涂层鼓包脱落的现象，还可以减缓了Cr‑Zr的相互扩散，提高了涂层高温条件下的防护效果。
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公开(公告)号：CN113684460A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110871783.0
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种耐事故包壳Cr/CrN复合涂层的制备方法，属于功能材料制备技术领域。本发明利用梯度反应磁控溅射技术，首先在Zr‑4基底上制备一层Cr层，两种金属的匹配性很好，具有优异的结合力，然后通过逐渐增加溅射舱内的N2含量，先沉积亚化学计量比的CrxNy，此时涂层内既存在金属键又存在离子键，有效的增强了结合力，最后在溅射舱内N2的含量达到一定程度时，溅射出的Cr靶材粒子会全部生成CrN，实现外层CrN的沉积，使获得的复合涂层在保证具有较好的高温抗氧化性能和耐磨性能的同时，大大提升了涂层的结合力，达到涂层包壳的应用要求。
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公开(公告)号：CN112921299B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202110084963.4
申请日：2021-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种锆包壳表面复合膜层的制备方法，属于锆包壳防护涂层技术领域。本发明解决现有Cr涂层与锆合金基底表面结合不牢的问题。本发明采用原子层沉积技术与磁控溅射技术相结合的手段，在锆合金表面构筑梯度复合涂层，利用原子层沉积技术通过工艺参数来调控Al2O3涂层表面的微纳结构和相结构排列，有效提高其与Cr涂层间的界面结合力，并利用磁控溅射技术在Al2O3涂层上镀致密的Cr涂层，将致密的Cr涂层作为复合涂层最后一道屏障，并依靠氧化产物Cr2O3形成致密的保护膜，能够大幅度阻碍氧扩散至基体，降低包壳管的氧化速率，具有优异的抗高温水蒸气氧化性能。
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公开(公告)号：CN113652635A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110871765.2
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种Zr‑4包壳表面CrN‑Cr‑CrN复合防护涂层的制备方法，属于功能材料制备技术领域。本发明解决了现有种Zr‑4包壳涂层与基底的结合力和高温抗氧化性能无法达到理想状态的技术问题。本发明利用梯度反应磁控溅射技术，在Zr‑4基底上依次制备CrN‑Cr‑CrN复合防护涂层，使得涂层与基底有更好的结合力的同时，保证较好的高温抗氧化性能，达到涂层包壳的应用要求。
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公开(公告)号：CN112921299A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110084963.4
申请日：2021-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种锆包壳表面复合膜层的制备方法，属于锆包壳防护涂层技术领域。本发明解决现有Cr涂层与锆合金基底表面结合不牢的问题。本发明采用原子层沉积技术与磁控溅射技术相结合的手段，在锆合金表面构筑梯度复合涂层，利用原子层沉积技术通过工艺参数来调控Al2O3涂层表面的微纳结构和相结构排列，有效提高其与Cr涂层间的界面结合力，并利用磁控溅射技术在Al2O3涂层上镀致密的Cr涂层，将致密的Cr涂层作为复合涂层最后一道屏障，并依靠氧化产物Cr2O3形成致密的保护膜，能够大幅度阻碍氧扩散至基体，降低包壳管的氧化速率，具有优异的抗高温水蒸气氧化性能。
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