HTR球形燃料元件基体石墨抗氧化涂层的研究进展

作者：杨辉; 赵宏生; 李自强; 刘小雪; 张凯红; ...石墨涂层核氧化机理

摘要：石墨是一种优良的固体慢化材料和结构材料,具有良好的辐照性能,是高温超导材料的核心成分.然而,石墨在高温下易被氧化,提高基体石墨的抗氧化性能是保证高温气冷堆(HTR)安全性的重要途径.研究表明涂层法可以有效地提高基体石墨的抗氧化性能.涂层体系的选择包括材料体系和制备方法,并且涂层的抗氧化机理也是十分重要的.碳化硅基涂层是HTR中应用最广的涂层体系,其他涂层体系如锆化合物涂层、贵金属涂层应用也比较广泛.但是由于一些涂层中所含元素不能用于高辐照环境,一些涂层体系不适合应用在HTR中.本文重点综述了一些常用涂层体系的抗氧化机理,并且对常见的涂层制备方法进行了总结,如包埋(PC)、化学气相沉积(CVD)、等离子喷涂(PS)、浆料涂覆法(slurry)等.最后,提出了一些现有抗氧化涂层体系中存在的问题,并且对核用中石墨基体表面抗氧化涂层的研究进行了展望.

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