高温气冷堆包覆燃料颗粒zrC涂层密度的研究

摘要

高温气冷堆包覆颗粒zrc涂层的密度是其综合性能的重要体现，直接影响zrc涂层的高温强度和包覆燃料颗粒的耐辐照性能。本文采用ZrCl4蒸汽、H2和C3H6作为化学反应体系，在流化床沉积炉中制备出高温气冷堆包覆燃料颗粒ZrC涂层，分别采用x射线照相图像分析法分析了ZrC涂层的厚度和密度。结果表明，ZrC涂层的沉积速率随着沉积温度的升高而加快，从23.6μ/h提高到29 6μm/h。当沉积温度由1500℃增加到1600℃时，对应的ZrC涂层的密度由5.79/cm3逐渐增加到5.9g/cm3。当沉积温度由1600℃继续增加到1650℃时，对应的密度又有显著下降，为5 7g/cm3。随着原料气体中C/Zr比由0.5增加到1.25，对应的ZrC涂层的密度由接近理论密度的6.4g/cm3急剧减小到5.39/cm3，呈单调递减的趋势。