Метод лазерного рассеяния

Проводятся также работы по получению жаростойких и коррозионно-стойких покрытий с нанокристаллической структурой для защиты оболочек тепловыделяющих элементов (твелов) ядерных реакторов, которые подвергаются интенсивному окислению при температуре 580-650 °С. Изначально применение покрытий для защиты от коррозии оказалось неудачным из-за их разрушения при термоциклировании. Поэтому нами была предложена технология получения коррозионно-стойкого покрытия в два этапа: нанесение покрытия методом ХГДН толщиной около 20 мкм, затем оно переплавляется вместе со сталью импульсными электронными пучками микросекундной длительности с целью увеличения адгезии. При сверхбыстром охлаждении (107-108 К/с) ожидается переход части вещества расплавленного слоя в аморфное и нанокристаллическое состояние.

Повышение коррозионной стойкости покрытия обусловлено его химическим составом, отличающимся от состава сплаватвелов. В качестве, материала покрытия использовался материал системы Fe-Cr-Al, с необходимым содержанием алюминия.

При контакте со свинцом-теплоносителем, содержащим кислород, на поверхности образуется тонкая защитная пленка из оксида алюминия, которая защищает сталь от растворения и окисления. Порошок системы Fe-Cr-Al был получен методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза определенного химического состава. После нанесения покрытия методом ХГДН химический состав покрытия не изменился. После облучения образца с покрытием электронными пучками содержание алюминия в покрытии уменьшилось до 3 % за счет перемешивания материала подложки и материала покрытия. Проведенные металлографические исследования показывают, что поверхность покрытия является характерной для облученного электронным пучком образца с небольшим количеством дефектов в виде кратеров. Для длительной работы защитного покрытия необходимо, чтобы содержание А1 в покрытии после облучения электронным пучком составляло около 6 %, что будет достигнуто за счет изменения режимов облучения.