[发明专利]一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法

权利要求书

1.一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将Zr合金核燃料包壳元件进行表面改性；所述表面改性的方法为辅助阳极刻蚀、电弧源高压轰击、物理气相沉积、喷涂、金属离子注入、化学沉积和电化学沉积中的一种或两种；

步骤二、将步骤一中经表面改性后的Zr合金核燃料包壳元件进行电化学沉积Cr涂层处理，得到具有Cr涂层的Zr合金核燃料包壳元件，所述Cr涂层的厚度大于10μm。

2.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述辅助阳极刻蚀的过程为：在氩气气氛下，将辅助阳极激发的高能离子流对施加有-600V～-1200V偏压的Zr合金核燃料包壳元件的表面进行轰击处理，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

3.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述电弧源高压轰击的过程为：将电弧源喷射的等离子体对施加有-500V～-1100V的偏压的Zr合金核燃料包壳元件的表面进行溅射和沉积处理，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

4.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述物理气相沉积的过程为：采用真空蒸镀、多弧离子镀或磁控溅射对Zr合金核燃料包壳元件的表面进行沉积处理；所述真空蒸镀的过程为：将金属丝蒸发为气相的原子团后对施加有0V～-200V偏压的Zr合金核燃料包壳元件的表面进行沉积处理，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层；所述多弧离子镀的过程为：采用阴极电弧源将金属靶材激发为等离子体后对施加有-50V～-600V偏压的Zr合金核燃料包壳元件的表面进行沉积处理，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层；所述磁控溅射的过程为：采用高功率脉冲磁控溅射电源将金属靶材激发为等离子体后对施加有-50V～-600V偏压的Zr合金核燃料包壳元件的表面进行沉积处理，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

5.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述喷涂的过程为：采用冷喷涂或热喷涂将金属粉末喷涂在Zr合金核燃料包壳元件的表面，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

6.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述金属离子注入的过程为：将金属离子注入到Zr合金核燃料包壳元件的近表面层，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层，所述金属离子注入的深度为50nm～3μm。

7.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述化学沉积的过程为：采用化学沉积在Zr合金核燃料包壳元件的表面镀金属膜，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

8.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤一中所述电化学沉积的过程为：采用电化学沉积在Zr合金核燃料包壳元件的表面镀金属膜，在Zr合金核燃料包壳元件的表面形成改性层。

9.根据权利要求1所述的一种电化学制备核燃料包壳元件事故容错Cr涂层的方法，其特征在于，步骤二中所述电化学沉积Cr涂层采用三价Cr电镀工艺。