[发明专利]一种反应堆中锆合金元件腐蚀防护薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于反应堆中锆合金元件腐蚀防护的薄膜的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤一：以Zr-4合金为基底，沉积之前对基底进行预处理，用360^#、800^#、1500^#砂纸依次对合金表面进行打磨，用丙酮超声清洗15 min，再用去离子水超声清洗5 min，之后用氮气将样品吹干；

步骤二：设置入射激光的参数和靶基距离：选用波长为248 nm、脉宽为25 ns的KrF准分子激光，单脉冲能量为200-500 mJ，重复频率3-7 Hz；选用Cr₂N靶材，直径50 mm，厚度3 mm，靶材与基底之间的距离为30-50 mm，调整光路，使激光正对靶心；

步骤三：对腔室抽真空至3×10^-5 Pa，沉积过程中通入一定量的氧气作为背景气体，氧气流量为1-5 sccm，沉积时间设置为60 min；

步骤四：对制备出的薄膜进行真空退火，以降低薄膜内应力，防止薄膜开裂和脱落；

退火温度为300-600℃，保温时间为30 min。

2.一种如权利要求1所述的用于反应堆中锆合金元件腐蚀防护的薄膜的制备方法，其特征在于，所述薄膜在反应堆溶液中的腐蚀电流密度是锆合金基底的1/25-1/10。

3.权利要求1所述用于反应堆中锆合金元件腐蚀防护薄膜的制备方法，其特征在于步骤二中采用的KrF准分子激光的单脉冲能量为350 mJ，重复频率5 Hz，靶材与基底之间的距离为40 mm；步骤三中背景气体O₂的流量为3 sccm；步骤三中对样品进行真空退火的温度为450℃。