锆合金包壳管内壁SiC涂层的PECVD制备与性能

谭瑞轩¹，王洪磊¹，余金山¹，李怀林²，刘艳红²，樊哲琼³，卢蕾文³，周新贵¹

1. 国防科技大学空天科学学院2. 国家电投集团科学技术研究院有限公司3. 长沙理工大学材料科学与工程学院

摘 要：提出一种新型便捷的等离子体增强化学气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD),在细长的锆合金包壳管(外径9.5 mm,壁厚0.57 mm,长度200 mm)内壁制备厚度分别3μm和5μm的SiC涂层,用扫描电镜观察涂层的微观结构,并测试其抗热冲击性能和抗高温水氧腐蚀性能。结果表明,该制备方法可快速、高效地在包壳管内壁沉积SiC涂层,涂层致密且光滑平整,无论在包壳管的轴向或径向方向,涂层厚度均匀一致。涂层与锆合金基体结合良好,具有良好的抗热冲击性能,1 200℃高温淬火后不发生剥落。SiC涂层可隔绝锆合金与高温水蒸气接触,有效保护锆合金包壳管,防止其被氧化。

关键词：锆合金包壳管;SiC涂层;PECVD;抗热冲击性能;抗高温水蒸气腐蚀;