Al203覆盖层制备工艺对YSZ涂层耐熔盐腐蚀性能的影响
TL214.6%TG178%TL248; 高密度石墨(HDG)由于其良好的抗热震性和高温强度,被认为是极具应用前景的坩埚候选材料之一.然而,熔盐电解法处理乏燃料过程中,高密度石墨坩埚会与高温氯化物熔盐、乏燃料等具有腐蚀性的介质直接接触,从而对坩埚造成腐蚀,影响坩埚的稳定性和使用寿命.坩埚表面等离子喷涂的氧化钮稳定的氧化锆(YSZ)涂层被证实具有优异的性能,但是涂层本身所存在的孔洞、裂纹以及液滴等缺陷严重制约了 YSZ涂层在高温下的性能.因此,通过密封处理方法来提高涂层的致密度显得尤为迫切.本文利用磁控溅射(PVD)法和金属有机分解(MOD)法在等离子喷涂的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)涂层表面制...
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Published in | 原子能科学技术 Vol. 57; no. 5; pp. 920 - 930 |
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Main Authors | , , , , , , , |
Format | Journal Article |
Language | Chinese |
Published |
中国原子能科学研究院,北京 102413%核工业西南物理研究院,四川成都 610225%四川大学原子核科学技术研究所,四川成都 610064
2023
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Summary: | TL214.6%TG178%TL248; 高密度石墨(HDG)由于其良好的抗热震性和高温强度,被认为是极具应用前景的坩埚候选材料之一.然而,熔盐电解法处理乏燃料过程中,高密度石墨坩埚会与高温氯化物熔盐、乏燃料等具有腐蚀性的介质直接接触,从而对坩埚造成腐蚀,影响坩埚的稳定性和使用寿命.坩埚表面等离子喷涂的氧化钮稳定的氧化锆(YSZ)涂层被证实具有优异的性能,但是涂层本身所存在的孔洞、裂纹以及液滴等缺陷严重制约了 YSZ涂层在高温下的性能.因此,通过密封处理方法来提高涂层的致密度显得尤为迫切.本文利用磁控溅射(PVD)法和金属有机分解(MOD)法在等离子喷涂的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)涂层表面制备了 Al2O3覆盖层,研究了这两种方法制备的Al2O3覆盖层对YSZ涂层在NaCl-KCl熔盐中的抗腐蚀性能的影响,并利用SEM、EDS、XRD等对腐蚀前后涂层的形貌以及微观结构进行了详细表征.结果表明:PVD法制备的Al2O3覆盖层主要分布于YSZ涂层表面,使其表面致密度得到一定程度提升,但涂层内部的致密度以及耐蚀性能并没有得到显著提升;MOD法制备的Al2O3覆盖层可有效填充YSZ涂层表面的缺陷,如裂纹、孔洞等;同时MOD前驱体溶液固有的浸润性使得前驱体容易渗透进入涂层内部,进而有效填充YSZ涂层内部的缺陷,从而提高涂层的致密度.以上结果表明,采用MOD法制备的Al2O3覆盖层使YSZ涂层的耐蚀性能得到了显著提升,同时Al2O3覆盖层的存在也有效减少了涂层内部稳定剂的消耗. |
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ISSN: | 1000-6931 |
DOI: | 10.7538/yzk.2022.youxian.0483 |