[发明专利]一种事故容错锆包壳管防护涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种事故容错锆包壳管防护涂层，其特征在于，所述防护涂层包括Cr层，所述Cr层具有柱状晶结构，且分布于垂直于柱状晶生长方向的晶粒尺寸为200～300nm；优选的，所述Cr层的厚度为15～25μm。

2.一种事故容错锆包壳管防护涂层的制备方法，其特征在于包括：

提供锆包壳管；

以铬靶为靶材，采用高功率脉冲磁控溅射技术在所述锆包壳管表面沉积Cr层，获得事故容错锆包壳管防护涂层；

其中，所述高功率脉冲磁控溅射技术所采用的脉冲电压为700～800V。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：

(1)提供作为基体的锆包壳管；

(2)对所述锆包壳管进行预处理；

(3)对预处理后的锆包壳管进行Ar离子辉光刻蚀处理；

(4)以铬靶为靶材，以保护性气体氩气作为工作气体，采用高功率脉冲磁控溅射技术在所述锆包壳管表面沉积形成Cr层，获得所述事故容错锆包壳管防护涂层。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于包括：所述高功率脉冲磁控溅射技术所采用的工艺条件包括：脉冲电压为700～800V，腔体温度为50～100℃，腔体气压为0.2～0.3Pa，基底偏压为-50～-80V，溅射电源频率为400～500Hz，脉冲宽度为100～125μs，电流为2.2～4.2A，功率为1.5～3.4KW，靶材与基体表面的水平距离为12～15cm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Ar离子辉光刻蚀处理包括：采用Ar离子辉光刻蚀法对所述锆包壳管于30～40℃进行刻蚀处理40～60min；其中，所述Ar离子辉光刻蚀处理所采用的工艺条件包括：氩气气氛且气压为1～2Pa，基底偏压为-300～-500V。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，对所述锆包壳管进行Ar离子辉光刻蚀处理前，先将所述锆包壳管固定于真空腔体中，之后将腔体加热至180～250℃，并抽真空至2.0×10^-3～5.0×10^-3Pa。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括：将所述锆包壳管分别用丙酮、乙醇进行超声清洗。

8.权利要求2-7中任一项所述方法制备的事故容错锆包壳管防护涂层，其特征在于，所述防护涂层包括Cr层，所述Cr层具有柱状晶结构，且分布于垂直于柱状晶生长方向的晶粒尺寸为200～300nm；优选的，所述Cr层的厚度为15～25μm。

9.权利要求1或8所述的事故容错锆包壳管防护涂层于基体表面防护领域的用途。

10.一种材料，包括基体，其特征在于：所述基体上设置有权利要求1或8所述的事故容错锆包壳管防护涂层。