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公开(公告)号：CN114438493A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202111313447.0
申请日：2021-11-08
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明属于核燃料技术领域，具体公开了一种核电厂锆合金包壳管表面用抗高温水蒸气腐蚀涂层及其制备方法，包括锆合金包壳管基体、粘结层和交叠复合膜层；所述锆合金包壳管基体表面涂覆有粘结层，所述粘结层表面涂覆有交叠复合膜层；本发明设置有交叠复合膜层，通过材料间的择优匹配，可形成金属/金属交叠复合膜层、金属/陶瓷交叠复合膜层、陶瓷/陶瓷交叠复合膜层三类膜层结构，这三类膜层结构各有优势，尤其是在选择具有优异阻止氧扩散性能的材料作为膜层时具有最佳的防护效果，从而达到抗高温水蒸气腐蚀的目的。
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公开(公告)号：CN114015959A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111313422.0
申请日：2021-11-08
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
IPC: C23C4/06 , C23C4/10 , C23C4/12 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/14 , C23C14/32 , C23C14/35 , C23C16/32 , C23C16/34 , C23C16/40 , C23C16/455 , C23C24/10 , C23C28/00 , G21C3/07
Abstract: 本发明属于核燃料技术领域，具体公开了一种核电厂锆合金包壳管用耐磨损抗氧化复合涂层及其制备方法，包括锆合金包壳管基体、粘结层、耐腐蚀层和耐磨层；本发明外部中的耐磨层可采用多层膜层，并且多层膜层可采用CrN、Cr3C2、ZrO2等材料实现表面硬度的提升，提高锆合金包壳管的耐磨性能，并采用金属Cr、Nb、Zr等缓冲热膨胀系数差异，减少应力集中，该材料在事故工况下和在高温水蒸气腐蚀环境中，可在最初防护阶段可形成Cr2O3致密氧化膜，减少高温蒸汽环境的影响，在内部粘结层可利用与锆合金匹配的热膨胀系数，避免在升降温过程中产生裂纹或涂层脱落，通过以上对涂层的结构与物相设计，使得涂层具有优异的耐磨损性能和优异的抗高温水蒸汽腐蚀性能。
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公开(公告)号：CN113293374A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110494834.2
申请日：2021-05-07
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于锆合金包壳管外表面的涂层及制作方法，所述涂层为在所述锆合金包壳管基体上依次覆上ZrN过渡层和Cr工作层；所述ZrN过渡层厚度在0.12～2μm；所述Cr工作层为主成分为氧化钇掺杂稳定氧化锆的工作层。本发明能有效抑制Cr工作层与锆合金基体之间的元素互扩散，避免在高温下Cr工作层与基体之间的元素互扩散。且在淬火条件下该ZrN层在应力作用下产生孪晶能有效缓释涂层与基体之间由于热膨胀系数不匹配产生的应力，增强涂层与基体的结合力，避免涂层的破裂失效。
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公开(公告)号：CN113278319A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110461800.3
申请日：2021-04-27
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明涉及轻水反应堆用锆合金表面涂层技术领域，具体地说是一种利用掺杂稳定氧化锆提升锆合金包壳管耐腐蚀性能的涂层，包括依次涂覆于包壳管外表面的过渡层、工作层，所述过渡层采用含下列元素的单层纯组元或含下列元素的合金或含下列元素的化合物：Zr、Cr、N、Si、C、Al；所述过渡层厚度为0.1～10μm；所述工作层采用在氧化锆中掺杂氧化钇、氧化钙、氧化镁、氧化铝或氧化铈所形成的掺杂稳定氧化锆，其中氧化锆质量分数大于87％；所述工作层的厚度范围为0.1～10μm。本发明与现有锆合金表面涂层技术相比，除了具有更加优异的中子经济性，还增强了涂层锆合金包壳管在1205℃以上的耐高温蒸汽腐蚀能力。
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公开(公告)号：CN111710443A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010519353.8
申请日：2020-06-09
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种金刚石复合核燃料芯块及其制备方法，其特征在于，所述燃料芯块以UO2单晶为燃料颗粒，将SiC及金刚石粉体作为所述UO2单晶燃料颗粒间的连接介质，在混合后的所述燃料颗粒和所述连接介质外包裹外表面保留无燃料区。本发明所研发的新型UO2单晶/金刚石复合燃料将采用少量的第二相SiC对UO2单晶进行黏合，用UO2-高热导金刚石/SiC相-UO2的结合方式替代传统的UO2-UO2晶界的结合方式，有效的抵消了由于UO2导热方向性带来的自我阻碍和损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111710443B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202010519353.8
申请日：2020-06-09
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种金刚石复合核燃料芯块及其制备方法，其特征在于，所述燃料芯块以UO2单晶为燃料颗粒，将SiC及金刚石粉体作为所述UO2单晶燃料颗粒间的连接介质，在混合后的所述燃料颗粒和所述连接介质外包裹外表面保留无燃料区。本发明所研发的新型UO2单晶/金刚石复合燃料将采用少量的第二相SiC对UO2单晶进行黏合，用UO2‑高热导金刚石/SiC相‑UO2的结合方式替代传统的UO2‑UO2晶界的结合方式，有效的抵消了由于UO2导热方向性带来的自我阻碍和损耗。
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公开(公告)号：CN112164479B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202010848528.X
申请日：2020-08-21
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种锆合金包壳管耐高温蒸汽腐蚀涂层，所述锆合金包壳管外设置有两层涂层，靠近所述锆合金包壳管的第一层涂层为金属过渡层或陶瓷过渡层；在所述第一层涂层上设置有第二层涂层，所述第二层涂层为工作层，工作层为锆涂层或氧化锆涂层或锆+氧化锆双层涂层。采用本发明，锆合金包壳在1000℃蒸汽中的腐蚀速率可以比未涂层包壳减少85％以上且避免了氧化的转折加速现象，具有更为优异的抗LOCA事故能力。与纯Cr涂层相比显著提高了包壳的中子经济性。
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公开(公告)号：CN113035385A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110240491.7
申请日：2021-03-04
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明涉及核燃料技术领域，具体地说是一种含硼硅化铀整体型可燃毒物芯块，至少采用如下原料混合而成的复合材料芯块：UB2、U3Si2；且复合材料芯块中的U3Si2相呈颗粒状分散于UB2相中被UB2相分隔包覆。本发明与现有技术相比，可较方便的通过调节芯块中UB2相的比例和B‑10同位素的富集度来进行可燃毒物芯块中子吸收价值的调节；抗高温水腐蚀的性能更好，在燃料包壳破损时可减少裂变产物释放至一回路冷却水；由于B‑11的中子吸收截面较低，因此当使用贫化B‑10的硼为原料制备的U3Si2‑UB2复合整体型可燃毒物芯块可作为燃料芯块使用，相比纯U3Si2燃料芯块具有更好的抗水腐蚀性能。
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公开(公告)号：CN112164479A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010848528.X
申请日：2020-08-21
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种锆合金包壳管耐高温蒸汽腐蚀涂层，所述锆合金包壳管外设置有两层涂层，靠近所述锆合金包壳管的第一层涂层为金属过渡层或陶瓷过渡层；在所述金属过渡层上设置有第二层涂层，所述第二层涂层为工作层，工作层为锆涂层或氧化锆涂层或锆+氧化锆双层涂层。采用本发明，锆合金包壳在1000℃蒸汽中的腐蚀速率可以比未涂层包壳减少85％以上且避免了氧化的转折加速现象，具有更为优异的抗LOCA事故能力。与纯Cr涂层相比显著提高了包壳的中子经济性。
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公开(公告)号：CN217948265U
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202122717332.X
申请日：2021-11-08
Applicant: 上海核工程研究设计院有限公司
Abstract: 本实用新型属于核燃料技术领域，具体公开了一种核电厂锆合金包壳管表面用抗高温水蒸气腐蚀涂层，包括锆合金包壳管基体、粘结层和交叠复合膜层；所述锆合金包壳管基体表面涂覆有粘结层，所述粘结层表面涂覆有交叠复合膜层；本实用新型设置有交叠复合膜层，通过材料间的择优匹配，可形成金属/金属交叠复合膜层、金属/陶瓷交叠复合膜层、陶瓷/陶瓷交叠复合膜层三类膜层结构，这三类膜层结构各有优势，尤其是在选择具有优异阻止氧扩散性能的材料作为膜层时具有最佳的防护效果，从而达到抗高温水蒸气腐蚀的目的。
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