[发明专利]用于动态沉积以在锆合金包壳上形成渐变涂层的涂覆组合物

权利要求书

1.一种将涂覆组合物沉积到锆合金包壳(10)的外表面上以形成至少部分粘附于所述外表面的涂层(20)的方法，包括：

提供锆合金包壳(10)，其固有地具有至少部分形成在外表面上的含氧化锆的层(12)；

提供涂覆组合物，其包含：

选自锆、氧化锆、及其混合物的第一组分；和

选自Zr₂AlC陶瓷、Ti₂AlC陶瓷，Ti₃AlC₂陶瓷、Al₂O₃、铝、硅化锆、无定形和半无定形合金不锈钢，以及Zr₂AlC陶瓷、Ti₂AlC陶瓷和Ti₃AlC₂陶瓷的混合物的第二组分；和

将所述涂覆组合物动态沉积(34)到包壳(10)的外表面上以形成涂层，该涂层具有从包壳(10)的外表面朝向涂层的暴露外表面(26)出现的梯度(36)，使得从包壳(10)的外表面朝向该涂层的暴露外表面(26)第一组分重量百分数减小，和从包壳(10)的外表面到涂层的暴露外表面(26)第二组分的重量百分数增大，基于涂覆组合物的总重量计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过采用推进气体或其它推进剂进行所述动态沉积(34)涂覆组合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述推进气体或其它推进剂加热。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述动态沉积(34)所述涂覆组合物对于至少部分渗透所述含氧化锆的层(12)是有效的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述动态沉积(34)所述涂覆组合物包括一个或多个道次以形成所述涂层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中第一道次可以包括动态沉积(34)所述涂覆组合物以形成第一层，其包含75重量％至100重量％的第一组分和0％至25重量％的第二组分，基于涂覆组合物的总重量计。

7.根据权利要求5所述的方法，其中最后道次可以包括动态沉积(34)所述涂覆组合物以形成暴露外表面(26)，其包含75％至100重量％的第二组分和0％至25重量％的第一组分，基于该涂覆组合物的总重量计。

8.根据权利要求1所述的方法，其中邻近或接近外表面动态沉积(34)部分涂覆组合物，且该部分涂覆组合物与含氧化锆的层(12)混合以形成一体化层(22)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述锆合金包壳(10)定位在选自压水反应堆和沸水反应堆中的核反应堆中。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂层(20)的厚度为5-100微米。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂层(20)的厚度为5-50微米。

12.一种用于动态沉积于锆合金包壳(10)的外表面上以形成至少部分粘附于所述外表面的涂层(20)的涂覆组合物，该锆合金包壳(10)固有地于其上具有含氧化锆的层(12)，该涂覆组合物包含：

选自锆、氧化锆、及其混合物的第一组分；和

选自Zr₂AlC陶瓷、Ti₂AlC陶瓷，Ti₃AlC₂陶瓷、Al₂O₃、铝、硅化锆、无定形或半无定形合金不锈钢、以及Zr₂AlC陶瓷、Ti₂AlC陶瓷和Ti₃AlC₂陶瓷的混合物的第二组分，

其中由具有从包壳(10)的外表面朝向涂层(20)的暴露外表面(26)出现的梯度的涂覆组合物形成涂层(20)，使得从包壳(10)的外表面朝向该涂层(20)的暴露外表面(26)第一组分重量百分数减小，和从包壳(10)的外表面到涂层(20)的暴露外表面(26)第二组分的重量百分数增大，基于涂覆组合物的总重量计。

13.根据权利要求12所述的涂覆组合物，其中所述涂层(20)至少部分渗透所述含氧化锆的层(12)。

14.根据权利要求12所述的涂覆组合物，其中所述涂层(20)通过动态沉积技术(34)的一个或多个道次形成。