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题名Zr-4合金表面Cr涂层长期水腐蚀行为研究
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作者
岳慧芳
王彦峰
庞华
高士鑫
耿娟娟
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机构
中国核动力研究设计院
西北有色金属研究院
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出处
《中国核电》
2024年第2期176-183,共8页
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文摘
采用等离子增强物理气相复合沉积技术在Zr-4合金包壳管材外表面制备Cr涂层,在360℃水中采用高温高压釜对Cr涂层Zr-4合金开展300天的长期耐腐蚀性能研究。研究结果表明:Cr涂层致密且与基体结合良好,涂层内无裂纹、孔洞等缺陷;经300天腐蚀后,对比试样Zr-4表面生成约6μm氧化层,而Cr涂层管材表面生成的纳米级超薄Cr2O3钝化层可阻碍O原子向基体扩散,大幅度提升了锆合金包壳材料的耐腐蚀性能。同时,Cr在中性氧化性水质中将以HCrO4-离子的形式释放于水中,腐蚀300天后,Cr涂层厚度由原来的15μm减薄为6.2μm;半涂层Zr-4管材腐蚀300天后,涂层区与非涂层区界面处生成的ZrO2氧化层厚度约为6.1μm,与对比试样Zr-4管材生成的氧化层厚度相当,Cr和基体Zr-4之间不存在电化学加速腐蚀;Cr涂层试样的腐蚀吸氢约为对比试样Zr-4的1/2,Cr涂层包壳中氢化物的析出明显减少,有利于包壳性能提升。
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关键词
Cr涂层
zr-4燃料包壳管
360℃水腐蚀
吸氢
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Keywords
Cr coating
zr-4 fuel cladding
360℃water corrosion
hydrogen absorption
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分类号
TG146
[一般工业技术—材料科学与工程]
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