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公开(公告)号：CN118086848B
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410259671.3
申请日：2024-03-07
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种核用锆合金表面抗高温氧化复合涂层的制备方法，是通过磁控溅射在锆合金基体表面先制备Cr‑N过渡层，再在过渡层表面制备FeCrAl涂层，形成C‑N/FeCrAl复合涂层。本发明中在锆合金基体表面制备抗FeCrAl氧化涂层时，先制备了Cr‑N为过渡层，再制备了一层FeCrAl涂层，为了提升涂层表面的耐磨性能及结构稳定性，采用高纯度钴靶、铁靶、合金靶材等材料制备双层复合涂层。在高温环境下Cr‑N/FeCrAl界面原位形成连续的AlN扩散阻挡层，阻挡Fe元素向内部扩散，且以及Zr/Cr‑N界面原位形成Zr2N孪晶层可极大减缓Zr元素外扩散，有效阻止Fe‑Zr共晶反应，并降低了FeCrAl涂层的柱状晶结构，提高了涂层的抗氧化性能，制备了Cr‑N/FeCrAl复合涂层的锆合金的在1200℃蒸汽下氧化增重较锆合金下降了56.9%。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118086848A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410259671.3
申请日：2024-03-07
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种核用锆合金表面抗高温氧化复合涂层的制备方法，是通过磁控溅射在锆合金基体表面先制备Cr‑N过渡层，再在过渡层表面制备FeCrAl涂层，形成C‑N/FeCrAl复合涂层。本发明中在锆合金基体表面制备抗FeCrAl氧化涂层时，先制备了Cr‑N为过渡层，再制备了一层FeCrAl涂层，为了提升涂层表面的耐磨性能及结构稳定性，采用高纯度钴靶、铁靶、合金靶材等材料制备双层复合涂层。在高温环境下Cr‑N/FeCrAl界面原位形成连续的AlN扩散阻挡层，阻挡Fe元素向内部扩散，且以及Zr/Cr‑N界面原位形成Zr2N孪晶层可极大减缓Zr元素外扩散，有效阻止Fe‑Zr共晶反应，并降低了FeCrAl涂层的柱状晶结构，提高了涂层的抗氧化性能，制备了Cr‑N/FeCrAl复合涂层的锆合金的在1200℃蒸汽下氧化增重较锆合金下降了56.9%。
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公开(公告)号：CN113846295B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202111136064.0
申请日：2021-09-27
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，依次包括Zr合金基体预处理、Cr涂层的制备和FeCrAl涂层的制备，所述Cr涂层的制备是采用电弧离子镀在预处理后的Zr合金基体表面沉积Cr涂层，沉积过程中调节偏压为‑150~‑200V，每隔1h，调节偏压至600~650V，保持3~5min，所述FeCrAl涂层的制备是采用电弧离子镀在Cr涂层表面沉积FeCrAl涂层，沉积过程中调节偏压为‑200~‑250V，每隔1h，调节偏压至400~600V，保持3~5min。本发明中通过PVD沉积的FeCrAl/Cr涂层克服了PVD方法带来的晶粒间间隙较大的技术问题，涂层均匀性好、致密度高，晶粒间间隙小，涂层厚度在20μm左右，就能达到优异的抗高温氧化性能，在1200℃下高温水蒸气氧化1h后，含氧增重为10.54mg/cm2，涂层表面结构完整，没有破损、裂纹甚至脱落，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN113846295A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111136064.0
申请日：2021-09-27
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，依次包括Zr合金基体预处理、Cr涂层的制备和FeCrAl涂层的制备，所述Cr涂层的制备是采用电弧离子镀在预处理后的Zr合金基体表面沉积Cr涂层，沉积过程中调节偏压为‑150~‑200V，每隔1h，调节偏压至600~650V，保持3~5min，所述FeCrAl涂层的制备是采用电弧离子镀在Cr涂层表面沉积FeCrAl涂层，沉积过程中调节偏压为‑200~‑250V，每隔1h，调节偏压至400~600V，保持3~5min。本发明中通过PVD沉积的FeCrAl/Cr涂层克服了PVD方法带来的晶粒间间隙较大的技术问题，涂层均匀性好、致密度高，晶粒间间隙小，涂层厚度在20μm左右，就能达到优异的抗高温氧化性能，在1200℃下高温水蒸气氧化1h后，含氧增重为10.54mg/cm2，涂层表面结构完整，没有破损、裂纹甚至脱落，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN116516309B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202310520440.9
申请日：2023-05-10
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种核用锆合金表面单层富Cr掺N涂层，所述单层富Cr掺N涂层中，N的掺杂量为8~15at.%，具体是通过磁控溅射，以Cr靶为溅射靶，溅射时通入N2制备得到。本发明中通过磁控溅射制备出单层富Cr掺N涂层，提高了涂层的机械性能，增强了涂层的硬度，硬度最高达到25.16Gpa，从而提高了涂层的耐磨性能；通过N原子的少量掺杂，改善了涂层的形貌和微观组织，将涂层的晶粒结构为无柱状晶特征的纳米晶结构，有效提高了高温抗氧化性能，氧化增重仅仅是15.63mg/m2，同时减缓了涂层的失效，此外，这样的纳米晶结构在高温蒸汽环境下有利于在合金与涂层界面形成连续致密的孪晶，有效阻挡了Zr和Cr的相互扩散。
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公开(公告)号：CN116516309A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310520440.9
申请日：2023-05-10
Applicant: 重庆文理学院
Abstract: 一种核用锆合金表面单层富Cr掺N涂层，所述单层富Cr掺N涂层中，N的掺杂量为8~15at.%，具体是通过磁控溅射，以Cr靶为溅射靶，溅射时通入N2制备得到。本发明中通过磁控溅射制备出单层富Cr掺N涂层，提高了涂层的机械性能，增强了涂层的硬度，硬度最高达到25.16Gpa，从而提高了涂层的耐磨性能；通过N原子的少量掺杂，改善了涂层的形貌和微观组织，将涂层的晶粒结构为无柱状晶特征的纳米晶结构，有效提高了高温抗氧化性能，氧化增重仅仅是15.63mg/m2，同时减缓了涂层的失效，此外，这样的纳米晶结构在高温蒸汽环境下有利于在合金与涂层界面形成连续致密的孪晶，有效阻挡了Zr和Cr的相互扩散。
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