CN106104699B - 具有中间抗氧化层的陶瓷增强的锆合金核燃料包壳 - Google Patents

具有中间抗氧化层的陶瓷增强的锆合金核燃料包壳 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于涂覆用于在核水反应堆中的燃料棒的锆合金例如含有陶瓷的包壳管的组合物和方法。该涂层包括中间抗氧化层和至少部分地沉积中间抗氧化层上的含SiC的层。含有SiC的层可包括多个纤维。本发明对于锆合金包壳提供了承受其在核水反应堆中所暴露的正常和事故条件下的改进能力。

Description

具有中间抗氧化层的陶瓷增强的锆合金核燃料包壳
政府的支持和资助
本发明是在能源部授予的款项(grant)#DE-NE0000566的政府支持下完成的。政府对本发明具有一定的权利。
背景技术
本发明涉及一种制造在核水反应堆中使用的锆合金包壳的方法，该包壳具有在其上形成的含有陶瓷的涂层，该涂层包括抗氧化层，和特别是涉及锆合金包壳承受其在核水反应堆中所暴露的正常和事故条件下的改进的能力。
相关现有技术说明
在典型的核水反应堆例如加压水反应堆(PWR)、重水反应堆(例如CANDU)或沸水反应堆(BWR)中，反应堆堆芯包括大量的燃料组件，其每个都由多个细长的燃料元件或燃料棒组成。燃料组件在尺寸和设计方面取决于芯的所需尺寸和反应堆的尺寸而变化。燃料棒各含有核燃料裂变材料，例如二氧化铀(UO2)，二氧化钚(PuO2)，二氧化钍(ThO2)，氮化铀(UN)以及硅化铀(U3Si2)及其混合物中的至少一种。燃料棒的至少一部分还可以包括中子吸收材料，例如硼或硼化合物，钆或钆化合物，铒或铒化合物等。中子吸收材料可以存在于核燃料芯块的堆垛体形式的芯块之上或之中。也可以使用环形或颗粒形式的燃料。
每个燃料棒具有作为安全壳以容纳裂变材料的包壳。燃料棒以阵列形式集合在一起，其组织起来从而在芯中提供足以支持高的核裂变速率的中子通量，因而以热的形式释放大量的能量。将冷却剂例如水泵送通过反应堆芯从而提取在反应堆芯中产生的热量，用于产生有用功，如电力。
燃料棒上的包壳可以由锆(Zr)组成，并且可以包括多达2重量％的其它金属，例如铌(Nb)、锡(Sn)、铁(Fe)和铬(Cr)。在现有技术中的最近发展已经提供了由含有陶瓷的材料例如碳化硅(SiC)构成的燃料棒包壳。已经表明，SiC显示出在超设计基准事故(例如大于1200℃的温度)中所希望的性能，因此，可以考虑用于核燃料棒包壳的适当材料构建。然而，在由处置或事故或自然现象(如地震)诱发的弯曲过程中，维持裂变气体的不可透过性是困难的，这是由于陶瓷材料整体上天然无弹性。以高通量，经济的方式紧固SiC管上的端塞得到在超过1200℃的温度下的气密密封也是困难的。已尝试使用由包裹有SiC纤维的Zr合金组成的内套筒，但失败了，这是由于在化学气相渗透(CVI)期间在将SiC沉积在SiC纤维之内和之上以将它们保持在一起时所遇到的过度腐蚀。因此，仍然存在与核燃料棒包壳相关的问题，包括在与核水反应堆芯相关联的温度下，例如约800至约1200℃下的Zr管的腐蚀，和在CVI过程中遇到的化学条件，例如含有H2，Cl2和HCl的气体。
还已经尝试分别制备碳化硅缠绕体，使其受到CVI，然后将其固定在Zr管上方。不过，这种方法也有问题。例如，Zr管和SiC复合物基体之间的空间形成了包壳层内的附加传热屏障，这可在核燃料遇到的非常高的线性热产生率(通常大于5kw/ft)下导致燃料中心线熔化。因为管的端部未被覆盖，所以有Zr管从SiC复合物套筒滑动的可能(potential)，并提供高温蒸汽和其他气体渗到SiC复合物下方并侵蚀Zr合金管的路径。
每个燃料棒/包壳具有定位在每端的塞子或盖。此外，在燃料棒/包壳中提供压紧(hold down)装置如金属弹簧从而保持核燃料芯块的堆垛体结构。
图1示出了现有技术的设计，它示出了燃料芯块10的堆垛体、锆基包壳12、弹簧压紧装置14和端塞16。端塞之一，即位于最靠近压紧装置14的端塞，通常称为顶端塞。
有必要密封包壳的端塞从而将包含在其中的燃料与反应堆堆芯环境隔离。存在已知的密封技术，其采用各种材料，例如Ti基或Al-Si基的组合物以及钎焊和其它常规方法以密封SiC包壳和端塞。
本发明的一个目的是提供用于使用中间涂覆层制造SiC增强的Zr合金核燃料包壳的方法，该中间涂覆层含有氧化和抗腐蚀材料，例如但不限于Al2O3，Cr2O3和它们的混合物，以便在CVI过程中防护下方的锆管免于氧化或腐蚀。为了使燃料保持其几何形状和抵抗通过熔化从堆芯损失燃料，需要在由锆合金组成的核燃料包壳的外表面的至少一部分上形成能够承受高温的覆盖物或涂层。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种涂覆用于核水反应堆的含陶瓷的核燃料棒包壳的方法。该包壳包括具有内表面和外表面的管状壁，所述管状壁在其中形成空腔，并具有第一开放端和第二开放端。该方法进一步包括：提供第一端塞，将第一端塞插入和密封到包壳的第一开放端，用核燃料和压紧装置填充燃料棒包壳，将该第二端插入和密封到包壳的第二开放端，对空腔加压，提供包括抗氧化材料的第一组合物，提供包括碳化硅的第二组合物，将第一组合物施加到包壳的外表面的至少一部分以形成第一外涂层，和将第二组合物施加到第一外涂层的至少一部分以形成第二外涂层。第二外涂层包括沉积SiC增强的纤维，其具有在至少一部分SiC增强的纤维之间形成的空隙；和沉积SiC材料以至少部分填充在至少一部分SiC增强的纤维之间形成的空隙。第二外涂层基本上包封包壳的外表面。
在某些实施方案中，该方法进一步包括在包壳的内表面上施加第一组合物以在其上形成第一内涂层。可以通过原子层沉积来进行第一内涂层和第一外涂层的施加。第一内涂层和第一外涂层可以具有从10纳米至10微米的厚度。
端塞可定位在包壳的第一端和第二端的每一个中。当第一端塞和第二端塞都不或其一定位在所述包壳的第一开放端或第二开放端内时，可发生第一内涂层的沉积。
可通过缠绕或编织进行SiC增强的纤维在第二外涂层中的沉积。第二外涂层可以具有从10密耳至40密耳的厚度。
在某些实施方案中，第二外涂层具有约3.22g/cm3的密度。
第一组合物可以包括Al2O3、Cr2O3和它们的混合物。
在某些实施方案中，第二外涂层的沉积包括涂覆定位在包壳的第一和第二端中的第一和第二端塞的每个的暴露表面。
在另一个方面，本发明提供用于涂覆用于核水反应堆中的含有陶瓷的核燃料棒包壳的复合物。复合物包括含有陶瓷的包壳。该包壳包括具有内表面和外表面的管状壁，由所述管状壁形成的空腔，该空腔具有设置在其中的核燃料，第一开放端，和第二开放端，第一端塞和第二端塞，用第一端塞密封第一开放端和用第二端塞密封第二开放端。在某些实施方案中，第一和第二端塞的每个都是金属塞子。将第一组合物沉积在包壳的至少外表面的至少一部分上以形成第一外涂层。第一组合物包括抗氧化材料。将第二组合物沉积在第一外涂层的至少一部分上以形成第二外涂层。第二涂层组合物包括沉积在第一外涂层的至少一部分上的多个SiC增强的纤维以形成纤维层。纤维具有形成在其间的空隙。此外，第二涂层组合物包括至少部分地施加到纤维层以至少部分地填充所述空隙的SiC材料。
附图的简要说明
当结合附图阅读时，可以从优选实施方案的以下描述得到本发明的进一步理解，其中：
图1是含有燃料芯块、压紧弹簧和端盖的现有技术的锆合金燃料棒的放大纵向剖视图；
图2是根据本发明的某些实施方案具有沉积在内表面上的第一涂层的燃料棒包壳基材的横截面图；
图3是根据本发明的某些实施方案具有沉积在外表面上的第一涂层和第二涂层的燃料棒包壳基材的横截面图；
图4是根据本发明的某些实施方案的在图3所示的第二涂层的横截面详视图。
图5是根据本发明的某些实施方案的在内和外表面上都具有第一涂层和在外表面上具有第二涂层的基材的横截面图。
具体实施方式
本发明整体上涉及燃料棒包壳，将组合物沉积在包壳的外表面上以在其上形成涂层，以及制造锆合金核燃料包壳的方法，该包壳具有承受在核水反应堆中的正常和事故条件能力。在某些实施方案中，根据本发明制造的包壳能够承受约800℃至约1200℃的温度范围。此外，包壳能够承受在核水反应堆中的超设计基准事故。
通常，本发明包括在例如直接在包壳的内表面和/或外表面上沉积抗氧化材料，以分别形成第一内涂层和/或第一外涂层，和随后在第一外涂层上沉积SiC组合物例如复合物以在其上形成第二外涂层。
包壳可以由多种在本领域中已知的常规材料组成和构成。如本文先前所述，已知由含有主要量的锆和次要量例如最多约2重量％的其他金属(基于组合物的总重量)的锆合金以构建用于核水反应堆的燃料棒包壳。此外，在本领域中已知包壳由陶瓷组成。由于与陶瓷相关的已知脆性，该包壳材料通常是陶瓷和另一材料的组合，例如含有陶瓷的材料，诸如但不限于碳化硅(SiC)。
用于本发明中的合适包壳材料的非限制性的实例包括碳化硅(SiC)纤维增强的复合物。这些复合物可以具有两个层或三个层。两层复合物包括由渗有β相SiC的连续β相化学计量SiC纤维层至少部分地覆盖的高纯度β或α相的化学计量SiC的包壳。三层复合物包括细粒β相SiC的附加外保护层。在某些情况下，通常将纤维组分施加预应力，从而将纤维形成丝束和丝束逆卷取搭接(tow reverse winding overlapping)，其中纤维涂覆有小于1微米的碳或石墨或氮化硼以提供允许纤维滑移的弱界面。可以进行这一过程以改善裂纹扩展抵抗性。Feinroth等人的美国专利公开号2006/0039524 A1(在此通过引用并入本文)描述了这样的核燃料管和使用公知的化学气相渗透(CVI)或聚合物浸渍和热解(PIP)的方法的基体致密化。
本发明适用于现有技术中已知的各种各样的包壳组合物和设计，例如但不限于整块式(monolithic)，在内部具有整块式SiC和在外侧具有用SiC纤维和SiC基体制成的复合物的双联式(duplex)，或在内部具有用SiC显微和SiC基体制成的复合物和在外部具有整块式的双联式。
燃料棒包壳典型是在具有形成于其中的空腔和两个相对的开放端的细长管的形状。管壁的厚度可以变化。在某些实施方案中，管壁的厚度为约100至约1000微米，或约200至400微米。该空腔具有包含在其中的燃料芯块和通常的压紧装置如弹簧以保持燃料芯块的结构例如堆叠体。端帽或塞定位在包壳的各个开放端处或其中，以提供密封体并防止在芯中流通的反应堆冷却剂进入燃料棒包壳的空腔。燃料棒包壳定位在核水反应堆的堆芯中。
在本发明的某些实施方案中，用与包壳相同或不同的材料/组合物构造端塞。可以同时将两个端塞中的每者插入到包壳的相对端中，或者可以在另一个之前插入一个端塞。每个端塞具有顶表面和底表面。当将每个端塞插入到包壳的开放端时，底表面定位在空腔内，和顶表面形成包壳的封闭端。在常规的燃料加载过程中，将一个端塞插入并连接到包壳的开放端例如以密封一端，然后将燃料芯块和堆垛体压紧弹簧装入包壳的空腔中，在加载之后，将另一端塞插入和连接到包壳的另一开放端。作为一种替代，可以将燃料芯块和堆垛体压紧加载到包壳中，随后可以将两个端塞插入并连接到包壳的开放端。
可以使用各种组合物，例如接合材料和方法将该端塞连接或密封到包壳的开放端。在美国专利申请序列号14/205823(通过引用并入本文)中公开了合适的例子。也可将金属端塞焊接到锆合金管的端部上，无论是单独或同时一起。
在本发明中，抗氧化材料可以包括本领域中已知的各种这样的化合物。用于本发明中的非限制性实例包括Al2O3、Cr2O3和它们的混合物。在某些实施方案中，将抗氧化材料沉积在包壳例如Zr合金包壳的内和/或外表面的至少一部分上，以形成第一内涂层和/或第一外涂层。因此，在替代实施方案中，可以将抗氧化材料沉积在仅包壳的外表面上或内部和外表面两者上。考虑的是，内表面的涂层允许Zr合金材料在管破裂的情况下抵抗在管的内侧上的腐蚀性侵蚀。
优选地，该管装有燃料芯块和压紧弹簧，并连接该端塞。外表面至少基本上覆盖或完全覆盖有该抗氧化材料。抗氧化材料可以使用本领域中已知的常规的装置和方法来沉积。在某些实施方案中，用原子层沉积来沉积抗氧化材料。由抗氧化材料的沉积形成的涂层或层通常为具有为约10纳米至约10微米，或从约50纳米至约1微米的厚度的纳米层的形式。
在某些实施方案中，其中抗氧化材料沉积在包壳管的内表面上以形成第一内涂层，这样的沉积是在将燃料和压紧装置载入空腔中和将端塞插入包壳中的开放端中之前进行的。在某些其他实施方案中，其中将抗氧化材料沉积在包壳管的外表面上以形成第一外涂层，这样的沉积可在将燃料和压紧装置载入空腔中和将端塞插入包壳中的开放端中之前或之后进行。
可以将第一端塞插入并固定例如焊接或接合到包壳管的第一端之内或之上。可选择接合材料，使得它具有足够的强度和高温性能以在CVI或CVD工艺期间确保接合部的完整性，该CVI或CVD工艺随后在形成第二涂层中进行。此外，接合材料可以或可以不能够在核反应堆环境中表现出足够的耐腐蚀性。接合材料可以沉积在第一端塞的外表面的至少一部分上从而在其上形成涂层，并将涂覆的第一端塞插入包壳管的第一开放端，以在包壳管的第一端塞和内表面和/或端面之间形成密封。
然后，可以将燃料例如芯块的堆垛体以及压紧装置例如弹簧插入并定位在管状包壳的空腔内。接着，可以如在常规的设计中那样用惰性气体如氦(He)或其他回填气体例如具有相似或改善的气体热导率的气体如氢，对该包括管进行加压。也就是说，用气体填充管状包壳的空腔到所需压力。压力可以变化，且在某些实施方案中为5至50个大气压或10至20个大气压。在装载燃料和管的加压之后，然后可以将第二端塞插入并固定到包壳管的第二开放端，根据上述对第一端塞所记载的方法。
作为替代，可在第二端塞中形成中心孔或开口，以允许进入的气体通过从而对该棒加压。然后，用如上所述的接合材料可至少部分地填充并密封该孔或开口。
在替代实施方案中，在插入并固定第一或第二端塞之前，可以将燃料和压紧装置定位在管状包壳的空腔内。
本发明在燃料棒包壳的外表面上包括由两步法施加的双或两层基体、复合物或涂层。另外，抗氧化材料的单一层或涂层可以沉积在包壳管的内表面上。在两步法中的第一步包括在例如直接在包壳的内和/或外表面上沉积抗氧化材料以形成如上述所述的第一内涂层和/或第一外涂层，和第二步骤包括在第一外涂层(其沉积在包壳的外表面上)上沉积SiC组合物例如复合物以在包壳上形成第二外涂层。第二外涂层包括第一组分和第二组分。第一组分包括SiC纤维。因此，在焊接或接合第一和第二端塞以密封包壳管之后，用SiC纤维缠绕或编织该封闭的管。典型地，进行缠绕或编织使得在包壳管的第一端塞开始该过程，并在包壳管的相对的第二端塞完成。沉积的SiC纤维的厚度可以变化，并且在某些实施例中，沉积SiC纤维以形成约100微米至约1000微米厚，或约200微米至约600微米厚的层。通常，在单个SiC纤维或SiC纤维组之间存在空隙。在该缠绕或编织步骤后，施加第二组分。第二组分包括SiC材料，该材料对于至少部分地填充在第一组分中的SiC纤维之间形成的空隙有效。通过使用化学气相渗透(CVI)或化学气相沉积(CVD)技术沉积或施加第二组分。在某些实施方案中，CVI或者CVD施加在第一组分层或涂层上形成第二组分层或涂层。如本文和权利要求书中所用的，CVI是指使用分解的气态陶瓷基体前体在孔隙中沉积陶瓷基体材料，而CVD是指使用分解的气态陶瓷基体前体在表面上沉积陶瓷基体材料。第二外涂层的密度可以变化，且在某些实施方案中，为约3.22g/cm3的理论SiC密度的约50％至约100％，或约75％至约95％的理论密度。另外，作为用CVI或CVD工艺填充纤维之间的空隙的结果，第二外涂层可以至少基本和优选完全包埋Zr合金管状包壳结构，包括在第一和第二端塞。在某些实施方案中，Zr合金包壳结构是至少99％包埋在第二外涂层中的。
在某些实施方案中，取决于所使用的特定CVI工艺和装置，CVI在约300℃至约1100℃温度下进行。传统的基于分解的CVI发生于约900℃至约1100℃。在某些实施方案中，基于原子层沉积的SiC沉积在约300℃至约500℃的温度下进行。
在通过CVI或CVD施加的第二外涂层中的第二组分SiC材料(用以填充空隙)可包括各种组合物。在美国专利申请序列号14/205799(通过引用并入本文)中公开了合适的例子。
根据本发明，具有涂层的Zr合金包壳的总管壁厚度显著小于表现出在没有涂层下相同或相似的密封性和强度的100％的SiC管的厚度。
本发明的涂覆的包壳提供了SiC保护层，其能够将包括端塞的包壳管保持在一起和保持由腐蚀产生的自加热导致的温度上升最小化，到高于1800℃的温度，这显著高于在其它金属合金的腐蚀下的温度，特别是显著高于单独的Zr合金，即，在不存在SiC保护层下开始增加。
此外，根据本发明制造的包壳管的总体中子横截面可小于仅常规Zr合金管的总体中子横截面，因为壁厚由SiC层支持。因此，可以使用显著更厚的壁，因为SiC具有只是该锆合金的25％的横截面。
图2示出了根据本发明的某些实施方案的燃料棒包壳22。包壳22包括细长的管壁21，其具有内表面23，外表面25，且形成空腔27。将抗氧化涂层组合物沉积在包壳22的内表面23和/或外表面25上以形成在内表面23上的第一涂层29和/或外表面25上的第一涂层33。
图3示出了根据本发明的某些实施方案的燃料棒包壳22。图3包括细长管壁21，内表面23，外表面25和空腔27，如图2所示。此外，图3显示定位在空腔27中的压紧装置24和燃料芯块20的堆垛体，以及第一端31a和第二端31b。第一端塞26a定位和固定在第一端31a中，和第二端塞26b定位和固定在第二端31b中。固定第一和第二端塞26a，b的机构可包括密封体，其包括铜焊材料30的接合部。在某些实施方案中，可以通过将端塞26a，b焊接到端部31a，b形成密封体。如图3所示，将抗氧化组合物沉积在包壳管22的外表面25上以形成第一涂层33。如本文所述，考虑的是，第一涂层可以沉积在内表面23(例如如图2所示的涂层29)和外表面25上(例如如图3所示的涂层33)。图3还示出了形成在包壳管22的外表面25以及第一和第二端塞26a，b的表面上的第一涂层33的外表面上的第二涂层51。第二涂层51对于完全封闭或包封包括端塞26a,b的包壳管22有效。
如图4所示，第二涂层51(图3中示出)包括沉积在第一涂层33的外表面上的SiC增强纤维62的层60(如图2和3所示)。在纤维62间示出了空隙64。通过CVI或CVD将SiC涂层66施加到SiC增强纤维62的层60以填充空隙64。
图5示出了基材65，其是代表性的涂覆的燃料棒包壳的表面。如图5所示，基材65包括细长管壁21，以及它的内和外表面23,25。任选将第一涂层29沉积在内表面23上，并将第一涂层33沉积在外表面上25上。将第二涂层51沉积在第一涂层33上。第二涂层51包括SiC纤维层60和SiC涂层66。
虽然已经详细描述本发明的具体实施方案，但本领域的技术人员可以理解，鉴于本公开的全部教导，可以开发各种对这些细节的修改和替代。因此，所公开的特定实施例意在说明而不是限制本发明的范围，该范围由所附权利要求及其任何和所有等同物的全部广度所给予。

Claims (15)

1.涂覆用于核水反应堆的含有陶瓷的核燃料棒包壳(22)的方法，包括：
提供包壳(22)，其包括：
具有内表面(23)和外表面(25)的管状壁(21)；
由管状壁(21)形成的空腔(27)；
第一开放端(31a)；
第二开放端(31b)；
提供第一端塞(26a)和第二端塞(26b)；
将第一端塞(26a)插入到包壳(22)的第一开放端(31a)；
密封第一端塞(26a)；
用核燃料(20)和压紧装置(24)填充燃料棒包壳(22)；
用惰性气体对燃料棒包壳(22)加压；
将第二端塞(26b)插入包壳(22)的第二开放端(31b)；
密封第二端塞(26b)；
提供包含抗氧化材料的第一组合物；
提供包含碳化硅的第二组合物；
将第一组合物施加到包壳(22)的外表面(25)的至少一部分以形成第一外涂层(33)；和
将第二组合物施加到第一外涂层(33)的至少一部分以形成第二外涂层(51)，其包括：
沉积SiC增强的纤维(62)，该SiC增强的纤维具有在SiC增强纤维(62)的至少一部分之间形成的空隙(64)；和
沉积SiC材料(66)以至少部分地填充在SiC增强的纤维(62)的至少一部分之间形成的空隙(64)；
其中第二外涂层(51)基本包封包壳(22)的外表面。
2.根据权利要求1的方法，还包括将第一组合物施加到包壳的内表面(23)上以在其上形成第一内涂层(29)。
3.根据权利要求2的方法，其中通过原子层沉积进行第一内涂层(29)的施加和第一外涂层(33)的施加。
4.根据权利要求2的方法，其中第一内涂层(29)和第一外涂层(33)具有10纳米至10微米的厚度。
5.根据权利要求2的方法，当第一端塞(26a)和第二端塞(26b)都没有定位于第一开放端(31a)和第二开放端(31b)中时，或者当第一端塞(26a)和第二端塞(26b)中的一个分别定位于包壳(22)的第一开放端(31a)和第二开放端(31b)中时，进行第一内涂层(29)的施加。
6.根据权利要求1的方法，其中当第一和第二端塞(26a，b)定位在包壳(22)的第一和第二端部(31a，b)的每个中时，进行第一外涂层(33)和第二外涂层(51)的施加。
7.根据权利要求1的方法，其中通过缠绕或编织进行SiC增强纤维(62)的沉积。
8.根据权利要求1的方法，其中SiC增强的纤维(62)形成具有10密耳至40密耳的厚度的层(60)。
9.根据权利要求1的方法，其中第二外涂层(51)具有2.5至3.22g/cm3的密度。
10.根据权利要求1的方法，其中第一组合物选自Al2O3、Cr2O3，以及它们的混合物。
11.根据权利要求1的方法，其中第二外涂层(51)的沉积包围定位于包壳(22)的第一和第二开放端(31a，b)内的第一和第二端塞(26a，b)的每一个的暴露表面。
12.一种用于核水反应堆的涂覆有复合物的、含有陶瓷的核燃料棒包壳(22)，该包壳(22)包括：
具有内表面(23)和外表面(25)的管状壁(21)；
由管状壁(21)形成的空腔(27)，该空腔(27)具有置于其中的核燃料(20)；
第一开放端(31a)；和
第二开放端(31b)；
复合物，包含：
沉积在包壳(22)的外表面(25)的至少一部分上的第一组合物以形成第一外涂层(33)，所述第一组合物包括抗氧化材料；和
沉积在第一外涂层(33)的至少一部分上的第二组合物以形成第二外涂层(51)，所述第二组合物包含：
缠绕或编织在所述第一外涂层(33)上的多个SiC增强的纤维(62)以形成纤维层(60)，所述纤维(62)具有在其间形成的空隙(64)；和
至少部分地施加到纤维层(60)的SiC材料(66)以至少部分地填充空隙(64)。
13.根据权利要求12的包壳，还包括将第一组合物施加到包壳(22)的内表面(23)上以在其上形成第一内涂层(29)。
14.根据权利要求12的包壳，其中当第一和第二端塞(26a，b)定位在包壳(22)的第一和第二端(31a，b)的每个中时，进行第一外涂层(33)和第二外涂层(51)的沉积。
15.根据权利要求12的包壳，其中第一和第二端塞(26a，b)由金属构成。
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