Деградация физико-механических свойств покрытий нитрида титана на циркониевых сплавах под действием водорода

Abstract

Объектом исследования является водородопроницаемость и термическая стойкость циркониевых сплавов с покрытиями TiN. Цель работы – Исследовать возможности покрытий TiN сформированных магнетронной распылительной системой как защитных для уменьшения наводороживания. В процессе исследования проводился обзор литературы, нанесение покрытий TiN методом магнетронного напыления, измерение водородопроницаемости, твердости, модуля юнга, износостойкости. Покрытия TiN, могут быть использованы в качестве защитных покрытий от проникновения водорода, в частности, для защиты оболочек твэлов и дистанцирующих решеток в ядерных реакторах. Экономическая эффективность работы заключается в уменьшении дорогостоящих работ по замене элементов активной зоны ядерных реакторов, за счет увеличения срока их службы.

The objects of the study are the hydrogen permeability and thermal durability of zirconium alloys with TiN coatings. The purpose of the study is to investigate the possibilities of TiN coatings formed by the magnetron sputtering system as protective coatings for reducing hydrogenation. In the process of the study, literature review, TiN coatings formation by magnetron sputtering system, measurement of hydrogen permeability, hardness, Young's modulus and wear resistance were studied. TiN coatings can be used as protective coatings against the penetrarion of hydrogen for protecion of fuel rod cladding and spacer grids in nuclear reactors. Economic efficiency of the study consists in reducing the costly work of replacing the elements of the core for nuclear reactors, by increasing their life.