图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

口头报告锆合金表面Cr3Si涂层原位Zr2Si和ZrCrSi2层扩散阻挡行为研究

编号：1348 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-28 12:31:52 浏览：14次收藏取消收藏

2024年05月12日 18:20

15min

[D] 论坛3：物理气相沉积和化学气相沉积薄膜技术 [D-2] 论坛3下午

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摘要

为探索抗高温水蒸气氧化性能优于Cr的涂层材料，采用磁控溅射技术在Zry-4基体上制备了Cr涂层和Cr₃Si涂层。在1200°C和1300°C水蒸气中对涂层的氧化行为进行了全面研究，采用SEM和TEM对涂层结构进行了表征。结果表明，在1200°C和1300°C水蒸气中，Cr₃Si涂层均有优越的抗氧化性能。性能的提升主要是由于Cr₃Si涂层在氧化过程中形成了外部Cr₂O₃/SiO₂双氧化层、残余Cr₃Si层和互扩散层。致密的Cr₂O₃/SiO₂双氧化层和结构稳定的Cr₃Si层有效阻止了O向内扩散。互扩散层则可以进一步分为：Cr层、ZrCrSi₂层、ZrCr₂/Zr₂Si层和连续的Zr₂Si层。其中，Si原子上坡扩散形成的ZrCrSi₂层和Zr₂Si层抑制了Cr原子扩散，阻碍了连续ZrCr₂层的形成，增强了涂层整体结构的稳定性。研究结果表明，Cr₃Si涂层有望为核燃料包壳在冷却剂丢失事故中提供有效的保护。