Comparison of the oxidation features of E110 alloy and sintered silicon carbide on E110 alloy at 1200 °С in air for fuel cladding studies

Abstract

Защитные покрытия предназначены для снижения окисления при экстремальных температурных условиях реактора. Данное исследование включает нанесение покрытия SiC на подложке Э110 (Zr-1Nb) в атмосфере воздуха и аргона методом селективного лазерного спекания (SLS). Испытание на высокотемпературное окисление проводили на образцах при температуре 1200 0С на воздухе в течение 600 секунд. Масса, полученная после испытания на высокотемпературное окисление, была рассчитана как 34,6 мг/см2, 31,1 мг/см2 и 22,8 мг/см2 для непокрытого образца сплава, Э110 с покрытием SiC- Э110, спеченного на воздухе, и с покрытием SiC- Э110, спеченного в атмосфере аргона соответственно. Рентгеноструктурные фазовые исследования показывают образование более 90% ZrO2 на сплаве Э110 без покрытия. SiO2 и YAlO3 составляли более 50% оксидов, образующихся на поверхности образцов, покрытых спеканием порошка SiC, после испытания на высокотемтературное окисление. Таким образом, покрытие SiC на циркониевом сплаве может играть значительную роль в снижении окисления, особенно в покрытиях, наносимых в инертной среде. Полученные результаты можно рассматривать как задел для дальнейших исследований преставляемых покрытий для защиты оболочек ядерного топлива.