| 【中文题名】 | AFA 3G核燃料棒表面陶瓷化处理技术研究 |
| 【英文题名】 | Study on Ceramic Surface Coating Process of AFA 3G Fuel Rod |
| 【学科专业】 | 材料加工工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-11-7 |
| 【中关键词】 | 阳极氧化,微弧氧化,高频感应氧化,锆合金,氧化膜, |
| 【英关键词】 | anodic oxidation,microarc oxidation,high frequency induction oxidation,zircalloy,oxide film, |
| 【分类导航】 | 工业技术>原子能技术>核反应堆工程>反应堆部件及其设计、制造>燃料元件和组件> |
| 【论文摘要】 | 本论文对阳极氧化、微弧氧化和高频感应表面氧化三种技术在锆合金表面形成陶瓷化氧化膜的工艺进行了研究,拟通过对比找到最适合的锆合金燃料包壳表面陶瓷化处理工艺。文中重点介绍了阳极氧化、微弧氧化和高频感应氧化陶瓷层生长过程及相组成的变化规律。分析了阳极氧化、微弧氧化和高频感应氧化陶瓷层的耐蚀性、耐磨性等使用性能及其影响因素,并对用上述三种技术生成锆合金氧化膜的结构特点、耐蚀性能等进行了对比研究。
锆合金的阳极氧化是对置于电解液中作为阳极的金属部件外加电压,在电化学作用下,在锆合金表面形成一层氧化膜的方法。对阳极氧化工艺进行研究发现,在实验条件下,氧化膜的厚度随着所加电压的增加而增加,并且膜厚和电压近似呈直线关系;NaOH溶液中生成的阳极氧化膜质量优良,表面平整,只有很少的孔洞和裂纹;氧化膜主要成份为ZrO_2和SnO_2,且ZrO_2含量超过90%。
将锆合金置于电解质水溶液中,利用电化学方法在该材料的表面产生火花放电斑点,在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下,可生成陶瓷膜层。研究发现,微弧氧化膜厚度可达到几十μm,其中四分之三为疏松层,其余为致密层,膜厚与微弧氧化反应时的电解液浓度... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-7 |
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插图和附表清单 |
7-9 |
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1 引言 |
9-14 |
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1.1 锆及其合金的性质与发展 |
9-12 |
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1.2 适用于锆合金的表面增强技术 |
12-14 |
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2 锆合金表面阳极氧化工艺研究 |
14-28 |
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2.1 阳极氧化工艺机理 |
14-17 |
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2.1.1 阳极氧化过程与电压的对应关系 |
14 |
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2.1.2 阳极过程 |
14-15 |
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2.1.3 阳极析氧反应的过程 |
15-16 |
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2.1.4 阳极析氧反应的机理 |
16-17 |
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2.2 Zr-4合金管阳极氧化工艺研究 |
17-26 |
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2.2.1 实验原理及试样制备 |
17-18 |
|
2.2.2 锆合金的阳极氧化实验结果及讨论 |
18-22 |
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2.2.3 Zr-4合金阳极氧化膜结构分析 |
22-26 |
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2.3 小结 |
26-28 |
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3 锆合金表面微弧氧化工艺研究 |
28-46 |
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3.1 微弧阳极氧化技术简介 |
28 |
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3.2 锆合金微弧阳极氧化工艺探索 |
28-45 |
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3.2.1 实验原理和内容 |
28-29 |
|
3.2.2 实验内容及现象 |
29-31 |
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3.2.3 锆合金的微弧阳极氧化实验结果讨论 |
31-35 |
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3.2.4 Zr-4合金微弧阳极氧化膜相关分析实验 |
35-45 |
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3.3 小结 |
45-46 |
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4 锆合金表面高频感应氧化工艺研究 |
46-67 |
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4.1 表面感应改性简介 |
46 |
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4.2 锆合金高频感应氧化工艺研究 |
46-65 |
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4.2.1 锆合金高频氧化试验原理及试样制备 |
46-48 |
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4.2.2 试验内容及结果分析 |
48-65 |
|
4.3 小结 |
65-67 |
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5 三种氧化工艺对比分析 |
67-71 |
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5.1 工艺机理分析 |
67-68 |
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5.2 氧化膜耐腐蚀性能比较 |
68-69 |
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5.3 氧化膜耐磨性能比较 |
69 |
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5.4 氧化膜组织结构 |
69-70 |
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5.5 小结 |
70-71 |
|
6 结论 |
71-73 |
|
致谢 |
73-74 |
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参考文献 |
74-77 |
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独创性声明 |
77 |
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学位论文版权使用授权书 |
77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.133092 |
