核燃料锆包壳表面微弧氧化及Cr基复合膜高温蒸汽氧化研究进展

内容简介

书刊名称：核燃料锆包壳表面微弧氧化及Cr基复合膜高温蒸汽氧化研究进展

发布作者：表面技术

发布时间：2025-09-17

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书刊简介：在反应堆失水事故发生时，锆包壳在高温水蒸气中会发生剧烈氧化，并释放氢气，从而引发严重的氢爆事故。通过 Cr 涂层能显著提高锆包壳的抗蒸汽氧化能力，涂层表面的 Cr2O3 膜能够显著抑制氧原子向锆基体扩散。在 Cr 涂层与 Zr 基体之间插入微弧氧化（MAO）绝缘中间缓冲层，能够抑制 Cr/Zr 互扩散，以及避免发生 Cr/Zr 电偶腐蚀。介绍了锆表面 MAO 膜及 MAO/Cr 基复合膜的制备工艺及膜层组织的结构特点，重点总结它们在 900~1 200 ℃蒸汽环境中的氧化动力学曲线，以及涂层结构、成分演变规律的研究现状，分析 Al、Si 合金元素对 MAO/Cr 基复合膜高温氧化行为的影响，还简要介绍 MAO/Cr 基复合膜的高能离子辐照效应，最后指出一些问题及后续研究方向。MAO 膜及 MAO/Cr 基复合膜具有良好的抗蒸汽氧化性能，但 MAO 膜在 1 100 ℃以上环境中会失去保护能力，而 MAO/Cr 基复合膜在 1 200 ℃蒸汽环境中仍具有较高的防护性能。MAO 绝缘中间层能够抑制 Cr、Zr 互扩散。将 Al、Si 合金元素添加到 Cr 层中，能够进一步提高 MAO/Cr 复合膜的抗氧化能力，Al2O3 和 Zr2Si 阻挡层的形成分别是 MAO/CrAl 和 MAO/CrAlSi 复合膜抗高温氧化能力高的主要原因。

其他信息：《核燃料锆包壳表面微弧氧化及Cr基复合膜高温蒸汽氧化研究进展》电子宣传画册作品由表面技术于2025-09-17制作并发布于FLBOOK电子杂志制作平台。FLBOOK是一款HTML5电子杂志、电子书刊、电子画册制作平台，使用FLBOOK可以快速制作和发布电子书刊作品。