[发明专利]用于事故宽容的燃料应用的锆涂覆碳化硅燃料包壳

权利要求书

1.一种核燃料棒包壳(80)，包括：

陶瓷复合材料(83)，其被构造以形成具有内表面(82)、外表面(84)和内腔(81)的形状，该陶瓷复合材料包含：

陶瓷基质；和

多个陶瓷纤维；以及

涂层组合物，该组合物沉积在陶瓷复合材料(83)的外表面(84)上以便在其上形成涂层(86)，该组合物包含由锆合金构成的锆组分。

2.权利要求1的包壳(80)，其中所述陶瓷基质由选自于如下的材料构成：碳化硅和含碳化硅的材料。

3.权利要求1的包壳(80)，其中所述多个陶瓷纤维由选自于如下的材料构成：碳化硅和含碳化硅的材料。

4.权利要求1的包壳(80)，其中所述多个陶瓷纤维选自单体纤维、纺织纤维和编织纤维。

5.权利要求1的包壳(80)，其中涂层(86)具有约0.004至约0.006英寸的厚度。

6.权利要求1的包壳(80)，其中所述陶瓷复合材料(83)是圆柱形管的形状。

7.一种用于制备核燃料棒包壳(80)的方法，该方法包括：

制备陶瓷复合材料(83)，该陶瓷复合材料包含

陶瓷基质；和

多个陶瓷纤维；

使陶瓷复合材料(83)形成形状使得其具有内表面(82)、外表面(84)和内腔(81)；以及

在陶瓷复合材料(83)的外表面(84)上沉积涂层组合物以便在其上形成涂层(86)，该组合物包含由锆合金构成的锆组分。

8.权利要求7的方法，其中制备陶瓷复合材料(83)包括：

获得纤维束形式的多个陶瓷纤维；

形成纺织陶瓷纤维结构，其中形成空隙；以及

将陶瓷基质沉积在纺织陶瓷纤维结构上以便至少部分地填充空隙。

9.权利要求8的方法，其中形成纺织陶瓷纤维结构利用选自缠绕、卷绕和编织的工艺。

10.权利要求9的方法，其中卷绕工艺包括将纤丝形式的陶瓷纤维卷绕在芯轴上。

11.权利要求8的方法，其中沉积陶瓷基质包括利用选自化学气相沉积、化学气相渗透和溶胶凝胶渗透的工艺。

12.权利要求7的方法，其中沉积涂层组合物包括采用选自电弧喷涂、液相喷涂、等离子体喷涂、冷喷涂和激光沉积的工艺。