[发明专利]一种钒合金表面阻氚渗透电绝缘涂层的制备方法及其制备的产品

摘要

本发明公开了一种钒合金表面阻氚渗透电绝缘涂层的制备方法及其制备的产品，目的在于解决钒合金作为聚变堆包层结构材料时，放射性氚极易通过扩散渗入包层结构材料，或通过结构材料渗入到其它系统或环境中，造成氚的放射性污染，燃料损失，材料氢脆和氦脆致材料塑性降低、甚至发生脆性断裂，以及氢/氚燃爆等，以及在某些情况下，需要钒基合金具备一定绝缘性能的问题。采用本发明，能够在钒基合金表面形成VAl/Al₂O₃涂层，该涂层兼具防氚渗透和电绝缘功能，有效克服现有合金所存在的缺陷。本发明制备的含VAl/Al₂O₃涂层的钒基合金具有较好的防氚渗透，尤其适用于聚变堆产氚包层中钒基合金的大规模应用需求，对于聚变堆的氚自持、经济性、安全性的保证具有重要意义。

主权项

1.一种钒合金表面阻氚渗透电绝缘涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预处理对纯铝、钒合金分别进行除油、去氧化膜处理后，完成预处理，备用；(2)离子液体镀铝以纯铝为阳极，步骤(1)预处理后的钒合金为阴极，采用离子液体电镀法进行恒电流电镀，将电镀后的阴极进行清洗，得到镀铝钒合金；(3)热处理将步骤(2)制备的镀铝钒合金在空气炉中进行表面扩散热处理，在其表面形成钒铝合金涂层，炉冷；(4)氧化处理在反应炉中，氧化气氛条件下，将步骤(3)热处理后的镀铝钒合金进行钒铝合金涂层高温氧化处理，即得产品；所述步骤(1)中，钒合金为V‑aCr‑bTi合金，a为4～5，b为4～5：所述步骤(2)中，恒电流电镀的电流密度为16～24mA/cm2，电镀时间为50～80min；所述步骤(2)中，以无水AlCl3和氯化烷基咪唑为原料，搅拌均匀溶解后，即得离子液体电镀液；所述步骤(2)中，在恒电流电镀时，对离子液体进行搅拌，搅拌速率为100～200r/min；所述步骤(3)中，热处理的温度为950～1050℃，热处理时间为1～2h；所述步骤(4)中，高温氧化处理的温度为950～1050℃，氧化时间0.5～1h；氧化气氛是指含氧气的低真空环境或Ar和O2的混合气，氧分压为10～15Pa。