Vrstva chránící povrch zirkoniových slitin užívaných v jaderných reaktorech

0447996 - FZÚ 2016 RIV cze P1 - Užitný vzor, průmyslový vzor
Škoda, P. - Škarohlíd, J. - Kratochvílová, Irena - Taylor, Andrew - Fendrych, František
Vrstva chránící povrch zirkoniových slitin užívaných v jaderných reaktorech.
[Layer for protecting zirconium alloys used in nuclear reactors.]
2014. Vlastník: České vysoké učení technické v Praze, Fakuta strojní - Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i. Datum udělení vzoru: 20.01.2014. Číslo vzoru: 26367
Institucionální podpora: RVO:68378271
Klíčová slova: ziconium alloys * polycrystaline diamod * coating
Kód oboru RIV: JF - Jaderná energetika
http://isdv.upv.cz/portal/pls/portal/portlets.pts.det?xprim=2045881&lan=cs&s_majs=&s_puvo=&s_naze=&s_anot=

Vrstva, chránící povrch zirkoniových slitin, které se používají jako materiál pro jaderné reaktory, je tvořená homogenní polykrystalickou diamantovou vrstvou připravenou metodou depozice z plynné fáze. Tato diamantová vrstva má tloušťku v rozmezí 100 nm až 50 μm a velikost krystalických zrn ve vrstvě je v rozmezí 10–500 nm. Maximální obsah nediamantového uhlíku je 25 mol. %, celkový obsah neuhlíkových nečistot je maximálně do 0,5 mol. %, povrchová drsnost polykrystalické diamantové vrstvy má hodnotu RMS drsnosti menší než 40 nm a tepelná vodivost vrstvy se pohybuje v rozmezí 1000 až 1900 W.m−1.K−1. Pokrytí povrchu zirkoniových slitin uvedenou polykrystalickou diamantovou vrstvou slouží jako ochrana proti nežádoucím změnám a procesům v prostředí jaderného reaktoru.

A 300 nm thick polycrystalline diamond layer has been used for protection of zirconium alloy nuclear fuel cladding against undesirable oxidation with no loss of chemical stability and preservation of its functionality. Deposition of polycrystalline diamond layer was carried out using microwave plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus with linear antenna delivery (which enables deposition of PCD layers over large areas). Polycrystalline diamond coated zirconium alloy fuel tubes were subjected to corrosion tests to replicate nuclear reactor conditions, namely irradiation and hot steam oxidation. Stable radiation tolerance of the polycrystalline diamond layer as well as its protective capabilities against hot steam oxidation of the zirconium alloy were confirmed. Finally, the use of polycrystalline diamond layers as a sensor of specific conditions (temperature/pressure dependent phase transition) in nuclear reactors is suggested
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0249737