锆表面磁过滤阴极真空弧离子镀Cr涂层高温蒸汽氧化行为研究

作     者：王兴平 魏克俭 廖斌 关浩浩 陈琳 杜建成 徐驰 薛文斌 Wang Xingping;Wei Kejian;Liao Bin;Guan Haohao;Chen Lin;Du Jiancheng;Xu Chi;Xue Wenbin

作者机构：北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京市辐射中心北京100875 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第5期

页      面：1665-1672页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：核材料创新基金(ICNM-2020-YZ-04) 北京市自然科学基金(2172029) 国家自然科学基金(51671032)。 

主　　题：纯锆 磁过滤阴极真空弧离子镀 Cr涂层 高温蒸汽氧化 氧化动力学 

摘      要：采用磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术在纯锆表面制备了厚度约为4μm的Cr金属层,对比研究了它们在不同温度水蒸汽环境中的氧化行为,并利用XRD、XPS、SEM及EDS分析了Cr涂层及氧化膜的物相组成、微观结构及成分分布。结果表明,在900、1000和1100℃水蒸汽环境中,镀Cr涂层大幅度降低了锆的氧化速率,其单位面积氧化增重仅为同一温度下锆基体的1/4、1/6和4/9。氧化初期,Cr涂层表面生成一层均匀致密的Cr2O3膜,当Cr层被消耗完后,Cr2O3/Zr界面上部分Cr2O3被Zr还原成金属Cr,锆基体氧化生成ZrO2。镀Cr涂层样品的氧化激活能达293.17 kJ/mol。