DE3028057A1

DE3028057A1 - Kernbrennstoffgefaess und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3028057A1
Application number: DE19803028057
Authority: DE
Inventors: Ronald Bert Fremont Calif. Adamson; Bo-Ching Cheng
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-11-26
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1981-05-27
Also published as: BE884341A; GB2064201A; CH648430A5; ES8200501A1; SE444367B; ES493246A0; JPS5676087A; FR2470430A1; DE3028057C2; IT1131763B; IT8023707A0; SE8005404L; FR2470430B1

Description

Beschreibung

Kernbrennstoffgefäß und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Verbesserung von Gefäßen für Kernbrennstoff für den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren und betrifft insbesondere Kernbrennelemente, die die verbesserten Gefäße aufweisen, welche einen Körper aus Kernbrennmaterialien, wie Verbindungen von Uran, Plutonium und Thorium enthalten, sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher Kernbrennstoffgefäße und -elemente.

Es werden gegenwärtig Kernreaktoren entworfen, gebaut und betrieben, in denen der Kernbrennstoff in Brennelementen aithalten ist, die verschiedene geometrische Formen haben können, wie Platten, Rohre oder Stäbe. Das Brennmaterial ist üblicherweise in ein korrosionsbeständiges, reaktionsloses, wärmeleitendes Gefäß oder Gehäuse eingeschlossen. Die Elemente werden in einem Gitter in festen gegenseitigen Ab-

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ständen in einem Kühlmitteldurchflußkanal oder -gebiet zu einer Brennstoffanordnung zusammengefaßt, und ausreichend viele Brennstoffanordnungen bilden gemeinsam die Kernspaltungskettenreaktionsanordnung oder den Reaktorkern, in welchem eine sich selbst aufrechterhaltende Spaltungsreaktion ablaufen kann. Der Kern ist seinerseits in einen Reaktorbehälter eingeschlossen, durch den ein Kühlmittel hindurchgeleitet wird.

Das Gefäß dient mehreren Zwecken und zwei Hauptzwecke sind: erstens, einen Kontakt und chemische Reaktionen zwischen dem Kernbrennstoff und dem Kühlmittel oder dem Moderator, falls ein Moderator vorhanden ist, oder beiden, wenn sowohl das Kühlmittel als auch der Moderator vorhanden sind, zu verhindern; und, zweitens, zu verhindern, daß radioaktive Spaltungsprodukte, von denen einige Gase sind, aus dem Brennstoff in das Kühlmittel oder den Moderator, oder in beide, wenn sowohl das Kühlmittel als auch der Moderator vorhanden sind, gelangen. Übliche Gefäßmaterialien sind rostfreier Stahl, Aluminium und dessen Legierungen, Zirkonium und dessen Legierungen, Niob, gewisse Magnesiumlegierungen, und andere. Das Versagen des Gefäßes, d.h. ein Verlust der Leckdichtigkeit kann das Kühlmittel oder den Moderator und die zugeordneten Systeme mit radioaktiven, langlebigen Produkten bis zu einem Grad verunreinigen, der den Betrieb der Anlage stört.

Probleme sind bei der Herstellung und bei dem Betrieb von Kernbrennelementen aufgetreten, bei denen gewisse Metalle und Legierungen als Gefäßmaterial benutzt werden, und zwar aufgrund mechanischer oder chemischer Reaktionen dieser Gefäßmaterialien unter gewissen Umständen. Zirkonium und dessen Legierungen sind unter normalen Umständen ausgezeichnete Materialien für Kernbrennstoffgefäße, da sie niedrige Neutronenabsorptionsquerschnitte haben und bei Temperaturen unter etwa 400 ⁰C (etwa 750°F) in Gegenwart von de-

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mineralisiertem Wasser oder Dampf, die üblicherweise als Reaktorkühlmittel und Moderatoren benutzt werden, fest, duktil, äußerst stabil und reaktionslos sind.

Das Brennelementarbeiten hat jedoch zu einem Problem durch das Sprödreißen des Gefäßes aufgrund der kombinierten Wechselwirkungen zwischen dem Kernbrennstoff, dem Gefäß und den Spaltungsprodukten, die während der Kernspaltungsreaktionen erzeugt werden, geführt. Es ist festgestellt worden, daß dieses unerwünschte Arbeiten durch örtlich begrenzte mechanische Spannungen aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung von Brennstoff und Gefäß gefördert wird (Spannungen in dem Gefäß sind an Rissen in dem Kernbrennstoff lokalisiert). Korrodierende Spaltungsprodukte werden aus dem Kernbrennstoff freigesetzt und sind an dem Schnitt der Brennstoffrisse mit der Gefäßoberfläche vorhanden. Spaltungsprodukte werden in dem Kernbrennstoff während der Spaltungskettenreaktion im Betrieb eines Kernreaktors erzeugt. Die örtlich begrenzte Spannung wird durch hohe Reibung zwischen dem Brennstoff und dem Gefäß erhöht.

Innerhalb der Grenzen eines verschlossenen Brennelements kann Wasserstoffgas durch die langsame Reaktion zwischen dem Gefäß erzeugt werden, und das Restwasser innerhalb des Gefäßes kann sich bis zu Höhen aufbauen, die unter gewissen Bedingungen zur lokalisierten Hydrierung des Gefäßes führen können, was von einer örtlichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Gefäßes begleitet ist. Das Gefäß wird außerdem durch Gase, wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, in einem breiten Temperaturbereich nachteilig beeinflußt.

Das Zirkoniumgefäß eines Kernbrennelements ist einem oder mehreren der oben aufgeführten Gase und Spaltungsprodukte während der Bestrahlung in einem Kernreaktor ausgesetzt, und zwar trotz der Tatsache, daß diese Gase und Spaltungs-

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Produktelemente nicht in dem Reaktorkühlmittel oder Moderator vorhanden zu sein brauchen und außerdem soweit wie möglich während der Herstellung des Gefäßes und des Brennelements von der umgebenden Atmosphäre ferngehalten worden sind. Gesinterte, hochschmelzende und keramische Materialien, wie Urandioxid und andere Materialien, die als Kernbrennstoff benutzt werden, setzen meßbare Mengen der vorgenannten Gase und Spaltungsprodukte beim Erhitzen frei, wie beispielsweise während der Brennelementherstellung, und außerdem setzen sie Spaltungsprodukte während der Bestrahlung frei. Teilchenförmige hochschmelzende und keramische Materialien, wie Urandioxidpulver und andere Pulver, die als Kernbrennstoff benutzt werden, sind dafür bekannt, daß sie während der Bestrahlung sogar noch größere Mengen der vorgenannten Gase freisetzen. Diese freigesetzten Gase sind in der Lage, mit dem Zirkoniumgefäß zu reagieren, welches den Kernbrennstoff enthält.

Im Licht der vorstehenden Darlegungen hat es sich daher als erwünscht herausgestellt, den Angriff des Gefäßes durch Wasser, Wasserdampf und andere Gase, insbesondere Wasserstoff, der mit dem Gefäß von innerhalb des Brennelements her reagiert, während der gesamten Zeit, während der das Brennelement beim Betrieb von Kernkraftwerken benutzt wird, zu minimieren. Eine Lösung dafür besteht darin, Materialien zu finden, die mit dem Wasser, dem Wasserdampf und anderen Gasen chemisch schnell reagieren, um diese aus dem Inneren des Gefäßes zu eliminieren. Solche Materialien werden als Getter bezeichnet.

Eine Anzahl weiterer Lösungen dieses Problems findet sich mit weiteren Einzelheiten in den US-PSen 4 022 662, 4 029 545 und 4 045 288. Auf den Inhalt der US-PSen 4 022 662, 4 029 545 und 4 045 288 wird demgemäß hier Bezug genommen.

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Eine kürzlich vorgeschlagene Lösung für das Problem der Brennstoffgefäß- oder Brennelementausfälle/ die auf schädliche Wechselwirkungen zwischen Gefäßmänteln aus Zirkonium oder Zirkoniumlegierungen und dem Kernbrennstoff und/ oder den Spaltungsprodukten desselben zurückzuführen sind, besteht jedoch darin, eine Kupfermetallauflage oder Sperrschicht auf der Innenoberfläche von solchen Brennelementmänteln zu schaffen. Eine Schicht aus einer Kupferauflage oder einem Kupferüberzug soll hauptsächlich als eine chemische Sperrschicht dienen, welche zerstörerische Spaltungsprodukte, wie Cadmium, Cäsium, Jod und dgl., daran hindert, daß Zirkonium oder die Zirkoniumlegierung des Brennelementmantels oder -gefäßes zu berühren und anzugreifen.

Obgleich es sich gezeigt hat, daß eine Kupferauflage oder ein Kupferüberzug auf der Innenoberfläche von Zirkonium oder dessen Legierungen eines Brennelementmantels oder -gefäßes in vieler Hinsicht bezüglich der vorgenannten zerstörerischen Wechselwirkungen vielversprechend arbeitet, scheint es, daß eine solche Konstruktion hinsichtlich des Widerstandes gegen Wasserstoff und damit der Hydrierungsbedingungen, die auftreten werden, wenn ein Brennstoffgefäß oder Brennelement defekt wird, zu wünschen übrig läßt oder nicht ausreichend wirksam ist. Beispielsweise würde Dampf, der in ein defektes oder beschädigtes Brennstoffgefäß oder Brennelement eindringt, mit Urandioxidbrennstoff reagieren und eine feuchte Wasserstoffatmosphäre innerhalb des Mantels aus Zirkonium oder dessen Legierung erzeugen. Untersuchungen haben gezeigt, daß Zirkonium oder dessen Legierungen in einer solchen Wasserstoff enthaltenden Umgebung leicht hydrieren und somit zur Versprödung führen, wenn die Ankunftsgeschwindigkeit von Dampf oder Sauerstoff unter denjenigen Wert fällt, der erforderlich ist, um einen schützenden Oxidfilm über der freiliegenden Oberfläche des Zirkoniums oder von dessen Legierungen zu schaffen und auf-

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rechtzuerhalten. Für diesen Wert ist ermittelt worden, daß er niedrig ist und etwa 13,3 Pa (0.002 psig) Dampfpartialüberdruck beträgt. Die Kupferauflage oder der Kupferüberzug auf der Oberfläche des aus Zirkonium oder dessen Legierung bestehenden Mantels oder Gefäßes scheint die Dampf- oder Sauerstoffankunft an dem darunterliegenden Zirkonium oder dessen Legierung zu drosseln oder zu verhindern, wodurch das Zirkonium oder dessen Legierung einer Hydrierung und damit einer Versprödung stark ausgesetzt ist, da Wasserstoff bevorzugt durch eine Metallauflage oder einen Metallüberzug, wie Kupfer, diffundieren kann. Beispielsweise zeigen die Diffusionskoeffizienten

Cu für Wasserstoff und Sauerstoff in Kupfer (D =1,5x x10 ^D gegenüber D^ =2,95x10 ^IU ein /s bei 400 ⁰C), daß das Auftreten einer beträchtlich beschleunigten Hydrierungsrate des mit Kupfer oder mit dessen Legierung bedeckten Zirkoniums in bezug auf die Oxidationsrate sehr wahrscheinlich ist.

Die Versprödung der Brennelemente, die auf die Hydrierung des Zirkoniums oder der Legierung desselben zurückzuführen ist, führt zu einer starken Beschleunigung der Verschlechterung und des schließlich auftretenden Totalausfalls von defekten oder beschädigten Brennelementen.

Die Erfindung schafft ein Kernbrennstoffverbundgefäß für den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren und ein Verfahren zum Herstellen desselben, mit einem Mantel oder einem Brennstoffgehäuse aus Zirkonium oder dessen Legierung mit einer gasdurchlässigen Auflage aus Kupfer über der Innenoberfläche des Zirkoniums oder Zirkoniumlegierung des Mantels oder des Gehäuses, und mit einer Oxidschicht des Zirkoniums oder von dessen Legierung, die auf der Innenoberfläche des Mantels oder des Gehäuses und zwischen diesem und der aufgebrachten porösen Kupferauflage gebildet ist.

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Der im Rest der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Begriff Zirkonium umfaßt Zirkoniumlegierungen ebenso wie das reine Zirkoniummetall selbst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines Kernbrennstoffgefäßes nach der Erfindung zeigt.

Die Erfindung basiert hauptsächlich und umfaßt hauptsächlich eine Verbundkonstruktion oder eine Kombination von Materialkomponenten, zu denen eine poröse Kupferschicht oder Kupferauflage gehört, die für Dampf sowie für Wasserstoff durchlässig ist und der Oberfläche von Zirkonium oder von dessen Legierung überlagert ist, das bzw. die ein Substrat und das Hauptgebilde eines Kernbrennstoffmantels oder -gefäßes bildet. Dadurch, daß Dampf ohne weiteres in die poröse Kupferauflage oder Kupferschicht eindringen und diese durchdringen kann, ist die in-situ-Bildung eines Zirkoniumoxids auf der darunterliegenden Oberfläche des Zirkoniumgebildes nach dem Aufbringen der das Gebilde überlagernden porösen Kupferauflage oder -schicht möglich. Dadurch, daß zuerst das Kupfer auf die Oberfläche des metallischen Zirkoniumsubstrats aufgebracht wird, ergibt sich eine größere Vielseitigkeit und Wirksamkeit bei der Ausführung dieses Schrittes und es ist möglich, das schnellste Aufbringverfahren dafür zu verwenden, wie beispielsweise die elektrolytische Abscheidung des Kupfers auf dem Zirkonium oder dessen Legierungen.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur das Bilden einer Zlrkoniumoxidphase auf der Oberfläche, die unter der zuvor aufgebrachten Kupferauflage liegt, für den Zweck, am Anfang eine schützende Oxidsperrschicht zwischen dem Kupfer und dem Zirkonium zu erzeugen und dadurch jedwede gegenseitige

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Diffusion zwischen dem Zirkonium und dem Kupfer und die damit verbundenen nachteiligen Effekte auszuschließen, sondern sorgt weiter dafür, daß anschließend ständig ein Zugang für Dampf vorhanden ist, damit dieser durch die überlagerte poröse Kupferauflage hindurch zu der darunter liegenden Oberfläche des Zirkoniums oder des Oxids desselben gelangen kann.

Bei dem Auftreten eines Defekts oder einer Beschädigung in einem Kernbrennelement mit der Konstruktion nach der Erfindung, wodurch das Brennstoffgefäß eines mit Kupfer belegten Zirkoniummantels nachteiligerweise dem Wasseroder Dampfkühlmittei und der sich ergebenden feuchten WasserstoffUmgebung ausgesetzt wird, kann somit der Dampf auch die Kupferauflage bis zu der unter ihr liegenden Oberfläche durchdringen und der eindringende Dampf wird daraufhin ständig die dazwischen liegende Oxidphase auf dem Zirkonium ständig wiederauffüllen und aufrechterhalten und so eine schützende Oxidsperrschicht schaffen, wodurch verhindert wird, daß der Wasserstoff zu dem Zirkonium gelangt und dieses durch Versprödung aufgrund von Hydrierung geschädigt wird.

Die Zeichnung zeigt ein Kernbrennelement im Querschnitt, das ein Gefäß nach der Erfindung aufweist. Das Gefäß 10 hat einen Mantel oder ein Gehäuse 12 aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung, eine Schicht 14 aus einem Oxid des Zirkoniums oder der Legierung desselben auf dessen Innenoberfläche und eine poröse Auflage 16 aus Kupfer, die dampfdurchlässig ist.

Ein Körper aus Kernbrennstoff 18, beispielsweise Pellets, eines Uran- , Plutonium- und/oder Thoriumoxids ist in das Gefäß 10 eingeschlossen, um den Brennstoff von dem Kühlmedium des Kernreaktors zu isolieren.

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Die Kernbrennstoffgefäße 10 können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt werden, indem eine Kupferauflage 16 mit einer Dicke von weniger als 10 μΐη und vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 5 μπ\, wodurch diese für Dampf äußerst durchlässig ist, direkt auf die Innenoberfläche eines Kernbrennstoffmantels oder -gehäuses aus Zirkonium oder dessen Legierung aufgebracht wird. Die poröse Kupferauflage 16 kann auf das Zirkoniumsubstrat durch irgendein geeignetes Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch elektrolytische oder stromlose Niederschlagsverfahren, wie sie aus den US-PSen 4 017 368, 4 137 131 und 4 093 756 bekannt sind.

Im Anschluß an das Aufbringen der porösen Kupferauflage auf der Oberfläche des Zirkoniummantels 12 wird die Einheit aus Zirkonium und Kupferauflage einem entlüfteten Dampf bei Temperaturen von etwa 300 ⁰C bis etwa 400 ⁰C ausgesetzt, beispielsweise in einem Autoklaven bei Dampf mit 400 ⁰C und einem Druck von 0,69 bar (10 psi) für 24 h. Der trockene Dampf dringt durch die überlagerte poröse Kupferschicht hindurch und reagiert mit der darunterliegenden Oberfläche von Zirkonium oder von dessen Legierung, oxidiert diese und bildet dadurch einen Körper oder eine Schicht aus einem Zirkoniumoxid zwischen dem Zirkoniummantelsubstrat und der darüberliegenden Kupferauflage.

Testproben von Brennstoffmänteln aus Zirkoniumlegierungsrohr (der Legierung Zircaloy-2, vgl. die US-PS 4 164 420) wurden mit Kupferauflagen versehen, die als galvanischer Überzug auf deren Innenoberflächen in mehreren unterschiedlichen Dicken aufgebracht wurden, nämlich mit etwa 0,5-1 um; etwa 1-2 um; und etwa 10 um. Die mit der Kupferauflage versehenen Proben wurden in einem Autoklaven mit entlüftetem Dampf bei 400 ⁰C 24 h lang behandelt. Gleiche Proben der Zirkoniumlegierungsmäntel mit Kupfer-

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auflage mit jeder der angegebenen Dicken wurden einem Wasserstoffaufnahmetest ausgesetzt, der darin bestand, daß die Proben den potentiell hydrierenden Bedingungen einer Atmosphäre von feuchtem Wasserstoff für eine Zeitspanne von 72 h oder 300 h ausgesetzt wurden.

Die Probe mit einer Kupferauflage von 1 - 2 μΐη zeigte, nachdem sie 72 h lang feuchtem Wasserstoff ausgesetzt worden war, eine Wasserstoffaufnähme in der Zirkoniumlegierung von etwa 150 ppm, wohingegen die Probe mit einer Kupferauflage von 10 um eine Wasserstoffaufnähme von etwa 1000 ppm zeigte, nachdem sie dem Wasserstoff dieselbe Zeit ausgesetzt worden war.

Die Proben, die 300 h lang einer Atmosphäre Wasserstoff ausgesetzt worden waren, wurden einer neutrographischen Auswertung unterzogen, und die Proben mit entweder 0,5-1 um oder 1 - 2 um dicker Kupferauflage hatten alle Wasserstoffgehalte innerhalb der Zirkoniumlegierung, die kleiner waren als die Menge, die durch das neutrographische Verfahren feststellbar ist, nämlich etwa 500 - 800 ppm. Die Bezugsproben mit einer 10 um dicken Kupferauflage über der Zirkoniumlegierung zeigten Wasserstoffgehalte in der Legierung von mehreren Tausend ppm oder mehr.

Diese Ergebnisse zeigen die ausgeprägten Wirkungen und die Bedeutung der Porosität der Kupferauflage und des Hindurchdringens von Dampf bei Wasserstoffdurchdringung des Zirkoniumlegierungssubstrats nach der Erfindung.

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Claims

Patentansprüche :

Π/. Gefäß für Kernbrennstoff für den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren, gekennzeichnet durch:

a) einen Mantel (12) aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung;

b) eine poröse Auflage (16) aus einem Kupferniederschlag, die der Innenoberfläche des Metallmantels überlagert ist; und

c) eine Schicht (14) aus einem Oxid von Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung auf der Innenoberfläche des Metallmantels und zwischen der Innenoberfläche und der porösen Kupferauflage auf dieser Innenoberfläche.
2. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kupferauflage (16), die der Innenoberfläche des Metallmantels (12) überlagert ist, eine Dicke bis etwa 5 \im hat.
3. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kupferauflage (16), die der Innenoberfläche des Metallmantels (12) überlagert ist, eine Dicke von etwa 0,5

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bis etwa 5 μπι hat.
4. Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Körper (18) aus Kernbrennstoff enthält, bei dem es sich um Uranverbindungen, Plutoniumverbindungen, Thoriumverbindungen oder Gemische derselben handelt.
5. Gefäß für Kernbrennstoff für den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren, gekennzeichnet durch:

a) einen Mantel (12) aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung;

b) eine gasdurchlässige Auflage (16) aus einem Kupfermetallniederschlag, die der Innenoberfläche des Metallmantels in einer Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 5 μπι überlagert ist; und

c) eine Schicht (14) aus einem Oxid von Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung, die in situ auf der Innenoberfläche des Metallmantels und zwischen der Innenoberfläche des Metallmantels und der gasdurchlässigen Kupferauflage über der Innenoberfläche gebildet ist.
6. Gefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) des Oxids des Metalls des Mantels etwa 0,5 bis etwa 1 μπι dick ist.
7. Gefäß für Kernbrennstoff für den Einsatz in einem Kernspaltungsreaktor, gekennzeichnet durch:

a) einen Mantel (12) aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung;

b) eine dampfdurchlässige Auflage (16) aus einem Kupfermetallniederschlag über der Innenoberfläche des Metallmantels in einer Schicht mit einer Dicke von etwa 2 bis

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etwa 5 μΐη;

c) eine Schicht (14) aus einem Oxid von Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 1 um, die in situ auf der Innenoberfläche des Metallmantels und zwischen der Innenoberfläche des Metallmantels und der dampfdurchlässigen Kupferauflage über der Innenoberfläche gebildet ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Gefäßes für Kernbrennstoff für den Einsatz in Kernspaltungsreaktoren, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Herstellen eines Mantels aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung;

b) Niederschlagen einer porösen Kupferauflage auf der Innenoberfläche des Metallmantels; und

c) anschließendes Oxidieren der Innenoberfläche des Metallmantels, um dadurch eine Schicht aus Oxid von Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung zwischen der Innenoberfläche des Metallmantels und der der Innenoberfläche des Metallmantels überlagerten porösen Auflage herzustellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Metallmantels mit Dampf oxidiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Metallmantels mit entlüftetem Dampf oxidiert wird.

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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Metallmantels mit Dampf bei einer Temperatur von etwa 300 bis etwa 400 ⁰C oxidiert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kupferauflage auf der Innenoberfläche des Metallmantels in einer Dicke von bis zu etwa 5 μΐη niedergeschlagen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kupferauflage auf der Innenoberfläche des Metallmantels in einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 5 μπι niedergeschlagen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kupferauflage auf der Innenoberfläche des Metallmantels in einer Dicke von etwa 2 bis etwa 5 μπι niedergeschlagen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf zum Oxidieren der Innenoberfläche des Metallmantels durch die gasdurchlässige Kupfermetallauflage auf der Innenoberfläche des Metallmantels hindurch zugeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Metallmantels oxidiert wird, um eine Oxidschicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 1 μπι herzustellen.