一种核用锆合金表面抗高温氧化复合涂层及其制备方法
摘要:
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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