A KINETICALLY APPLIED GRADATED ZR-AL-C CERAMIC OR TI-AL-C CERAMIC OR AMORPHOUS OR SEMI-AMORPHOUS STAINLESS STEEL WITH NUCLEAR GRADE ZIRCONIUM ALLOY METAL STRUCTURE

• Main Authors: MAZZOCCOLI JASON P, XU PENG, LAHODA EDWARD J
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 15.02.2016
• Subjects: CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

본 발명은 외부 표면에 적어도 부분적으로 부착되는 경수형 원자로의 지르코늄 합금 피복의 외부 표면상에 코팅을 형성하는 조성물 및 이 조성물을 동적으로 코팅시키는 방법에 관한 것이다. 상기 코팅 조성물은 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함한다. 제 1 성분은 지르코늄, 지르코늄 옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 제 2 성분은 ZrAlC 세라믹, TiAlC 세라믹, TiAlC　세라믹, Α1O　알루미늄, 지르코늄 실리사이드, 비정질 및 반-비정질 합금 스테인리스 스틸, 및 ZrAlC 세라믹, TiAlC 세라믹 및 TiAlC　세라믹의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 코팅은, 상기 피복의 외부 표면으로부터 상기 코팅의 노출된 외부 표면을 향해 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 제 1 성분의 중량%가 감소하고 제 2 성분의 중량%가 증가하도록, 상기 피복의 외부 표면으로부터 상기 코팅의 노출된 외부 표면을 향해 구배를 나타낸다. A composition and method of kinetically depositing the composition to form a coating onto an exterior surface of a zirconium alloy cladding of a light water nuclear reactor which at least partially adheres to the exterior surface. The coating composition includes a first component and a second component. The first component is selected from the group consisting of zirconium, zirconium oxide and mixtures thereof. The second component is selected from the group consisting of Zr2AlC ceramic, Ti2AlC ceramic, Ti3AlC2 ceramic, Al2O3, aluminum, zirconium silicide, amorphous and semi-amorphous alloyed stainless steel, and mixtures of Zr2AlC ceramic, Ti2AlC ceramic and Ti3AlC2 ceramic. The coating has a gradient emanating from the exterior surface of the cladding toward an exposed outer surface of the coating such that percent by weight of the first component decreases and the second component increases from the exterior surface of the cladding toward the exposed outer surface of the coating.