KR20100114392A - Low temperature deposition process of functional multi-layer on nuclear fuel cladding for fast reactor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for depositing a functional multi-layered thin film on a nuclear fuel cladding for a fast reactor is provided to increase the lifetime of the nuclear fuel cladding for a reactor. CONSTITUTION: A functional material is directly deposited on the surface of a nuclear fuel cladding at a low temperature and is made of titanium, nickel, chrome, vanadium, zirconium, molybdenum, tungsten and tantalum, alloy thereof and oxide thereof. The titanium, the nickel-chrome alloy, and zirconium are successively deposited. The composition ratio of nickel-chrome alloy is 1:1.

Description

고속로용 핵연료 피복관 상에 기능성 다층 박막을 저온에서 증착하는 방법 {Low temperature deposition process of functional multi-layer on Nuclear Fuel Cladding for Fast Reactor}Low temperature deposition process of functional multi-layer on Nuclear Fuel Cladding for Fast Reactor

본 발명은 고속로용 핵연료 피복관의 수명 향상을 위한 기능성 박막의 증착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 박막 공정(Vacuum Thin Film Process)을 이용하여 저온에서 핵연료 피복관 표면에 기능성 박막을 다중 구조 형태로 증착하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of depositing a functional thin film for improving the lifetime of a fuel cladding for a high speed reactor, and more particularly, to a multi-layered structure of a functional thin film on the surface of a nuclear fuel cladding at a low temperature using a vacuum thin film process. It relates to a method of vapor deposition.

원자로용 핵연료 피복관은 핵연료를 효과적으로 가두고 핵분열로 발생하는 열을 효과적으로 전달하는 기능을 가진 부품으로서, 소듐 냉각 고속로(SFR)와 같은 제 4세대 원자로의 경우, 크롬을 8~12% 로 함유한 스테인리스강이 핵연료 피복관 재료로 고려되고 있다. 그러나 이러한 스테인리스강은 원자로 가동 온도인 650℃ 이상에서 핵연료 물질인 금속 우라늄과 상호 반응하여 시간에 따라 피복관 두께가 얇아져서 그 건전성이 약화되기 때문에 수명이 짧아지는 문제가 발생하고 있다.Nuclear fuel cladding for nuclear reactors is a component that effectively traps fuel and transfers heat generated by fission, which contains 8-12% of chromium in fourth-generation reactors such as sodium-cooled reactors (SFRs). Stainless steel is considered a fuel cladding material. However, these stainless steels react with metal uranium, which is a nuclear fuel material, at a reactor operating temperature of 650 ° C. or higher, and thus, the thickness of the cladding tube becomes thinner with time, resulting in a weakening of its integrity.

이러한 상호 반응 현상을 방지하고 피복관의 수명 향상을 위하여 피복관 내면에 상호 확산을 방지하기 위한 물질을 부착하는 연구가 진행되고 있다. In order to prevent such a mutual reaction phenomenon and to improve the life of the cladding tube, research is being conducted to attach a material for preventing mutual diffusion on the inner surface of the cladding tube.

한국공개특허 KR-2009-0018396에서는, 핵연료-피복재의 상호 반응을 억제하기 위하여 피복관 내면에 산화물 피막층이 형성된 고속로용 핵연료봉을 제안하였다. 크롬 산화물, 바나듐 산화물 및 지르코늄 산화물을 산(酸)용해 산화법 및 고온 산화법, 전해 산화법, 기상 증착법을 이용하여 피복관 내면에 부착시키는 개념을 제안하였다.In Korean Unexamined Patent Application Publication No. KR-2009-0018396, a fuel rod for a fast reactor in which an oxide coating layer is formed on an inner surface of a coating tube in order to suppress a reaction between a fuel and a coating material is proposed. The concept of attaching chromium oxide, vanadium oxide and zirconium oxide to the inner surface of the coating tube by acid dissolution oxidation method, high temperature oxidation method, electrolytic oxidation method and vapor deposition method was proposed.

그러나 상기 기술의 경우, 단일층을 사용함에 따라 확산을 억제시키는 온도 영역이 사용하는 재료에 따라 제한적인 단점이 있으며, 산화물을 형성하기 위하여 고온의 부가 공정이 필요하기 때문에, 피복관의 물성이 변화하여 피복관의 강도가 저하되는 문제가 발생된다.However, the above technique has a disadvantage in that the temperature range that suppresses diffusion by using a single layer is limited depending on the material used, and since the high temperature addition process is required to form the oxide, The problem that the intensity | strength of a cladding pipe falls is produced.

미국등록특허 제4022662호에서는 피복관 내부에 스테인리스강, 구리, 구리 합금, 니켈, 니켈 합금 등을 이용한 층과 크롬 또는 크롬 합금으로 코팅된 확산 방지층이 설치된 피복관이 제시되어 있다. US Patent No. 4022662 discloses a cladding tube having a layer made of stainless steel, copper, a copper alloy, nickel, a nickel alloy, and the like and a diffusion barrier layer coated with chromium or a chromium alloy.

상기 문헌에 기재된 상호확산반응 방지를 위한 피복관 제조 방법은, 피복관 내부에 크롬 또는 바나듐과 같이 우라늄과 상호 반응층을 형성하지 않는 순수 금속으로 이루어진 얇은 확산 방지층을 형성하는데, 이를 위하여 중공관 (hollow billet) 형태로 성형된 금속 라이너를 피복관 내부에 삽입한 후 압출성형 공정을 거쳐 내부에 확산 방지층이 형성된 피복관을 제조함으로써, 핵연료와 피복관 사이에 상호 확산 반응을 억제하는 방법을 사용하고 있다. The method of manufacturing a cladding tube for preventing the interdiffusion reaction described in the above document forms a thin diffusion preventing layer made of a pure metal which does not form a mutual reaction layer with uranium, such as chromium or vanadium, for this purpose. By inserting the metal liner molded into the inside of the coating tube into the inside of the coating tube to produce a coating tube having an anti-diffusion layer inside through the extrusion molding process, a method of suppressing the interdiffusion reaction between the nuclear fuel and the coating tube is used.

그러나 이와 같이 성형 가공에 의해 피복관의 내부에 확산 방지층을 형성하는 피복관 제조 방법은 그 공정이 복잡하여 비용이 많이 소요되고, 확산 방지층과 피복관 모재와의 접합력이 약하여 고온에서 양 재질 사이의 열팽창 차이에 의해 서로 분리될 가능성이 높다는 문제점이 있다.However, the method of manufacturing a cladding tube to form a diffusion barrier layer in the cladding tube by a molding process is complicated and its cost is high, and the bonding strength between the diffusion barrier layer and the cladding tube base material is weak, resulting in a difference in thermal expansion between the two materials at high temperatures. There is a problem that is likely to be separated from each other by.

미국의 Standford Research Institute(SRI)는 유동층 화학 기상 증착(Fluidized Chemical Vapor Deposition) 등을 활용하여 피복관 내부 표면에 박막을 코팅하여 핵분열 후 발생한 요오드(iodine)와의 화학 반응 억제에 관한 연구를 보고한 적이 있으나, 아직까지 피복관 내부에 직접적으로 기능성 박막을 증착하여 화학 및 기계적 내구성의 실질적인 증가에 관한 연구는 보고된 적이 없다.The Standford Research Institute (SRI) of the United States has reported a study on the suppression of chemical reaction with iodine generated after fission by coating a thin film on the inner surface of the cladding by using fluidized chemical vapor deposition. There has been no report on the substantial increase in chemical and mechanical durability by depositing functional thin films directly inside the cladding.

한국원자력연구원(KAERI)와 미국 Standford Research Institute (SRI) 사이에 국제 원자력 공동연구 (I-NERI) 프로젝트의 일환으로 피복관 내부 코팅에 대한 협력 연구의 시도가 있었으나, 본 발명과 관련되어 기능성 재료를 실질적으로 고속로용 핵연료 피복관에 증착하여 그 특성을 분석한 연구 결과가 보고된 적은 없다. An attempt was made to collaborate on the coating of the cladding as part of the International Nuclear Joint Research (I-NERI) project between KAERI and the Standford Research Institute (SRI) in the United States. As a result, no research has been reported to characterize the deposition on high-speed nuclear fuel cladding.

본 발명은 종래의 기술에서 제기된 문제점을 극복하고자 고속로용 핵연료 피복관에 진공 박막 공정을 이용하여, 기능성 소재를 다중 박막 형태로 저온에서 증착하여 핵연료 피복관의 물성의 변화 없이 고른 온도 영역에서 피복관의 수명 연장을 달성할 수 있다.The present invention, by using a vacuum thin film process on the nuclear fuel cladding for high-speed reactor to overcome the problems posed in the prior art, by depositing a functional material in a multi-layered form at a low temperature of the cladding in an even temperature range without changing the properties of the fuel cladding Life extension can be achieved.

본 발명의 목적은 원자로용 핵연료 피복관 소재의 수명 향상을 위한 제조방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a manufacturing method for improving the life of the nuclear fuel cladding material for nuclear reactors.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기능성 소재를 다중 박막 형태로 핵연료 피복관 표면에 직접 증착하는 것을 포함하는 증착 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a deposition method comprising directly depositing a functional material on the surface of the nuclear fuel cladding in the form of multiple thin films.

상기의 기능성 소재는 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 탄탈륨(Ta) 으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 선택된다. 티타늄의 경우, 피복재와 기능성 소재 사이의 접착력을 증가시키는 효과가 있고, 니켈의 경우, 기능성 소재 사이의 접착력을 증가시키는 효과가 있으며, 크롬, 바나듐, 지르코늄, 몰리브덴, 텅스텐 및 탄탈륨의 경우, 스테인리스강의 대부분을 차지하는 원소인 철보다 낮은 확산 속도를 가짐으로써 피복관과 우라늄 원소 사이의 상호 확산을 방지하는 효과가 있다. 또한, 기능성 소재로서 상기 원소들을 산화물, 또는 합금 형태로 사용할 수 있다.The functional material is one selected from the group consisting of titanium (Ti), nickel (Ni), chromium (Cr), vanadium (V), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tungsten (W) and tantalum (Ta). More elements are selected. Titanium has the effect of increasing the adhesion between the cladding and the functional material, nickel has the effect of increasing the adhesion between the functional material, and chromium, vanadium, zirconium, molybdenum, tungsten and tantalum, By having a lower diffusion rate than iron, which occupies most of them, there is an effect of preventing the interdiffusion between the cladding tube and the uranium element. In addition, as the functional material, the elements may be used in the form of an oxide or an alloy.

이러한 기능성 다중 박막은 상온 내지 500℃ 의 온도에서 피복관 표면에 증착된다. 상기 온도는 원자로 가동 온도인 650℃ 보다 낮기 때문에 핵연료 피복관에 부가적인 물성 변화를 유도하지 않고 핵연료 피복관의 수명을 달성할 수 있다.This functional multiple thin film is deposited on the cladding surface at a temperature from room temperature to 500 ° C. Since the temperature is lower than the reactor operating temperature of 650 ° C., it is possible to achieve the life of the fuel cladding tube without inducing additional changes in physical properties of the fuel cladding tube.

이러한 기능성 다중 박막은 0.5㎛ 내지 100㎛ 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 기능성 다중 박막의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우, 상호 반응 현상을 충분히 억제하지 못하며, 100㎛ 초과인 경우, 두꺼운 막의 두께로 인하여 핵연료에서 방출하는 열이 효율적으로 전달되기 어려운 문제를 갖는다.Such a functional multiple thin film preferably has a thickness of 0.5 μm to 100 μm. When the thickness of the functional multi-layer thin film is less than 0.5㎛, does not sufficiently suppress the interaction reaction, when the thickness of more than 100㎛, due to the thickness of the thick film has a problem that the heat emitted from the nuclear fuel is difficult to transfer efficiently.

이러한 기능성 다중 박막은 핵연료 피복관의 형태에 따라, 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition; PVD) 또는 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD)으로 증착된다. 보다 구체적으로, 물리적 기상 증착법(PVD)에는 R.F 마그네트론 스퍼터링, D.C. 마그네트론 스퍼터링, 열 증발법, E-Beam 증착법 등이 있고, 화학적 기상 증착법(CVD)에는, 열(Thermal) CVD, 플라즈마 CVD, 레이저(laser) CVD, 금속-유기 화학적 기상 증착법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD) 등이 있다.Such functional multiple thin films are deposited by physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD), depending on the shape of the fuel cladding. More specifically, physical vapor deposition (PVD) includes R.F magnetron sputtering, D.C. Magnetron sputtering, thermal evaporation, E-Beam deposition, and the like, and chemical vapor deposition (CVD) includes thermal CVD, plasma CVD, laser CVD, metal-organic chemical vapor deposition (Metal-Organic Chemical Vapor) Deposition: MOCVD).

이상 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명은 원자로용 핵연료 피복관 소재의 수명 연장을 위하여 기능성 다중 박막을 저온에서 핵연료 피복관 표면에 코팅하는 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 제조 방법은 다중 박막 형태로 저온에서 증착하기 때문에 종래의 핵연료 피복관에 비하여 핵연료 피복관의 물성 변화 없이 고른 온도 영역에서 피복관의 수명 연장을 달성할 수 있으므로 추후 고속로용 핵연료 피복관 개발에서 유용하게 이용될 수 있다. As described in detail above, the present invention provides a manufacturing method of coating a functional multi-film on the surface of a nuclear fuel cladding tube at a low temperature in order to extend the life of the nuclear fuel cladding material for nuclear reactors. Since the manufacturing method according to the present invention can be deposited at a low temperature in the form of multiple thin films, it is possible to achieve the extension of the life of the cladding tube at an even temperature range without changing the properties of the fuel cladding tube, compared to the conventional fuel cladding tube. Can be used.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

본 실시예에 이용되는 소재는 우선적으로, 피복관과 증착될 소재 사이의 부착력을 향상시키기 위하여, 티타늄 층을 우선적으로 증착한 후, 크롬과 니켈의 조성비가 1:1인 합금(Alloy) 소재를 이용하여 증착하였으며, 지르코늄 층을 순차적으로 증착하였다.For the material used in the present embodiment, in order to improve the adhesion between the cladding tube and the material to be deposited, the titanium layer is preferentially deposited, and then an alloy material having a composition ratio of chromium and nickel of 1: 1 is used. By evaporation, and zirconium layers were sequentially deposited.

도1은 기능성 박막을 다중 박막 형태로 증착하는 실험적 순서도를 나타내고 있다. 본 실시예에서 사용되는 증착법으로 R.F. 마크네트론 스퍼터링 (Radio Frequency Magnetron Sputtering)법을 이용하여 상기의 소재를 상온에서 고속로용 핵연료 피복관 소재에 직접 증착하는 제조 방법을 제공한다. 1 shows an experimental flow chart of depositing functional thin films in the form of multiple thin films. As the vapor deposition method used in this embodiment, R.F. Provided is a manufacturing method for directly depositing the above material on a nuclear fuel cladding material for a high speed furnace at room temperature using a Radio Frequency Magnetron Sputtering method.

구체적인 증착 방법은 다음과 같다.The specific deposition method is as follows.

실시예Example

(1) 핵연료 피복관 소재인 12% 크롬 함유 스테인리스강(HT9)을 아세톤(Acetone)-에틸알콜(EthylAlcohol)-이소프로필알콜(Isopropyl alcohol)의 순차적으로 각 공정당 10분씩 초음파 세척기를 이용하여 세척한 후, 질소(99%)를 이용하여 건조시켰다.(1) 12% chromium-containing stainless steel (HT9), a nuclear fuel cladding tube, was washed with acetone, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol sequentially using an ultrasonic cleaner for 10 minutes for each process. It was then dried using nitrogen (99%).

(2) 상기 핵연료 피복관 소재를, R.F 마크네트론 스퍼터링 (Radio Frequency Magnetron Sputtering)이 장착되어 있는 고진공 챔버(Chamber)에 유입한 후, 배기 밸브를 이용하여 챔버의 압력을 10-6 Torr 이하로 유지했다.(2) The fuel cladding material is introduced into a high vacuum chamber equipped with RF frequency magnetron sputtering, and then the chamber pressure is maintained at 10 -6 Torr or less using an exhaust valve. did.

(3) 상기와 같은 진공 조건이 유지되면, 아르곤(Ar) 가스를 유입하여 챔버의 압력을 10-1 ~ 10-2 Torr로 유지한 후, 우선적으로 증착할 니켈-크롬의 타겟의 표면을 전처리했다. 이러한 전처리 과정은 타겟의 표면의 오염 가능성 요소들을 제거하기 위함이다. 이러한 공정은 R.F 파워를 300W 에서 15분 동안 실시하였다.(3) When the vacuum condition as described above is maintained, argon (Ar) gas is introduced to maintain the pressure of the chamber at 10 -1 to 10 -2 Torr, and then the surface of the target of nickel-chromium to be deposited is pretreated. did. This pretreatment process is intended to remove potential contaminants on the surface of the target. This process was conducted at 300 W for 15 minutes.

(4) 상기 조건을 완료한 후, 챔버의 압력을 5ㅧ 10-3Torr로 조절한 후, 티타늄을 200W에서 10분 동안 증착했다.(4) After completing the above conditions, the pressure in the chamber was adjusted to 5 Pa 10 -3 Torr, and titanium was deposited at 200 W for 10 minutes.

(5) 그 다음, 니켈-크롬 합금을 200W 에서 10분 동안 증착한 후, 챔버의 압력을 다시 10-6 Torr로 유지하였다.(5) Then, after depositing the nickel-chromium alloy for 10 minutes at 200W, the pressure in the chamber was again maintained at 10 −6 Torr.

(6) 상기와 같은 진공 조건이 유지되면, 아르곤(Ar) 가스를 유입하여 챔버의 압력을 10-1 ~ 10-2 Torr로 유지한 후, 증착할 지르코늄 타겟의 표면을 전처리 공정을 진행한다. 이러한 전처리 공정은 타겟 표면의 오염 요소들을 제거하기 위함이다. 이러한 공정은 R.F 파워를 300W에서 15분 동안 실시하였다.(6) When the vacuum condition as described above is maintained, the argon (Ar) gas is introduced to maintain the pressure of the chamber at 10 −1 to 10 −2 Torr, and then the surface of the zirconium target to be deposited is subjected to a pretreatment process. This pretreatment process is intended to remove contaminants on the target surface. This process was performed at 300W for 15 minutes.

(7) 상기 조건을 완료한 후, 챔버의 압력을 5ㅧ10-3Torr 로 조절한 후, 지르코늄을 200W에서 40분 동안 증착한다. 증착이 완료되면, 배기 밸브를 이용하여 챔버의 압력을 10-6 Torr 이하로 유지하였다.(7) After completing the above conditions, after adjusting the pressure of the chamber to 5 ㅧ 10 -3 Torr, zirconium was deposited at 200W for 40 minutes. When deposition was complete, the pressure in the chamber was maintained at 10 −6 Torr or less using an exhaust valve.

(8) 상기 조건이 완료되면, 상기의 공정 (5) 내지 공정 (7) 을 5회 이상 반복하여 다층 구조의 기능성 박막이 핵연료 원자로용 피복관 소재에 증착되었다.(8) When the above conditions were completed, the above steps (5) to (7) were repeated five or more times to deposit a functional thin film having a multilayer structure on the cover tube material for the nuclear reactor.

상기의 공정에 따라 제작된 기능성 소재가 실제로 핵연료의 확산을 방지할 수 있는지에 대한 실험을 수행하였다.Experiments were conducted to see if the functional material produced according to the above process could actually prevent the spread of nuclear fuel.

실험예Experimental Example

우라늄에 10 wt%의 지르코늄이 함유된 금속 핵연료 판을 제조하여 상기의 다중 박막이 증착된 시료와 맞댄 후, 나사를 이용하여 밀착시켜 진공 가열로에 800℃, 25시간 동안 노출시킨 후 냉각하였다. 접합된 시편의 단면을 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다.A metal fuel plate containing 10 wt% of zirconium in uranium was prepared, and then faced with the sample on which the multiple thin films were deposited, and then closely contacted with a screw, and then exposed to a vacuum furnace for 25 hours and cooled. Cross sections of the bonded specimens were observed using a scanning electron microscope.

기능성 박막이 증착된 시편의 경우, 핵연료와 피복재 사이의 상호 반응이 발생하지 않아 피복재와 핵연료가 분리된 것이 관찰된다(도4).In the case of the specimen on which the functional thin film is deposited, it is observed that the reaction between the nuclear fuel and the cladding does not occur and the cladding and the fuel are separated (FIG. 4).

비교 실험예Comparative Experiment

다중 박막이 증착되지 않은 피복관 소재와 금속 핵연료 판을 접합하여 실시예와 동일한 시간 동안 노출 후, 냉각하여 접합된 시편의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다.After the exposure of the cladding tube material and the metal fuel plate on which the multiple thin films were not deposited and exposure for the same time as in Example, the cross section of the cooled and bonded specimens was observed using a scanning electron microscope.

기능성 박막이 증착되지 않은 시편의 경우, 핵연료와 피복재가 상호 반응하여 약 250㎛ 정도의 반응층이 형성된 것이 관찰되고 있다(도5). In the case of the specimen in which the functional thin film was not deposited, it was observed that the nuclear fuel and the coating material reacted with each other to form a reaction layer having a thickness of about 250 μm (FIG. 5).

이상, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정 의된다고 할 것이다.As mentioned above, specific parts of the present invention have been described in detail, and it is apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. something to do. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

도1은 본 발명에 따른 기능성 다중 박막을 제작하는 순서도이다.1 is a flow chart for manufacturing a functional multiple thin film according to the present invention.

도2는 실시예에 따라 증착된 기능성 다중 박막의 단면을 주사 전자 현미경 (Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 단면의 사진을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a photograph of the cross-section of the cross-sectional view of the functional multi-layer thin film deposited according to the embodiment with a scanning electron microscope (Scanning Electron Microscope).

도3은 실시예에 따라 제작된 기능성 박막의 함유 원소를 오제이 전자 분광기(Auger Electron Spectroscopy)으로 분석한 결과이다.3 is a result of analysis of the elements contained in the functional thin film prepared according to the embodiment by Auger Electron Spectroscopy (Auger Electron Spectroscopy).

도4는 핵연료 피복관 표면에 증착한 기능성 다중 박막의 실장 테스트의 결과(실시예) 이다.4 is a result (example) of a test for mounting a functional multiple thin film deposited on the surface of a nuclear fuel cladding tube.

도5는 핵연료 피복관 표면에 증착한 기능성 다중 박막의 실장 테스트의 결과(비교예) 이다.5 is a result (comparative example) of a test for mounting a functional multiple thin film deposited on a fuel cladding tube surface.

Claims (15)

기능성 소재를 다중 박막 형태로 저온에서 핵연료 피복관 표면에 직접 증착하는 것을 포함하는 기능성 소재의 핵연료 피복관에의 증착 방법.A method of depositing a functional material on a fuel cladding tube comprising depositing the functional material directly on the surface of the fuel cladding tube at a low temperature in a multi-film form. 청구항 1 에 있어서, 기능성 소재는 티타늄, 니켈, 크롬, 바나듐, 지르코늄, 몰리브덴, 텅스텐 및 탄탈륨, 이들의 합금, 및 그의 산화물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 1, wherein the functional material is at least one selected from the group consisting of titanium, nickel, chromium, vanadium, zirconium, molybdenum, tungsten and tantalum, alloys thereof, and oxides thereof. Deposition method. 청구항 2 에 있어서, 기능성 소재는 티타늄, 니켈, 크롬 및 지르코늄, 이들의 합금, 및 그의 산화물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 2, wherein the functional material is at least one selected from the group consisting of titanium, nickel, chromium and zirconium, alloys thereof, and oxides thereof. 청구항 1 에 있어서, 상기 증착은 티타늄, 니켈-크롬 합금 및 지르코늄의 순서로 실시되는 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 1, wherein the deposition is performed in the order of titanium, nickel-chromium alloy and zirconium. 청구항 4 에 있어서, 니켈-크롬 합금의 조성비는 1:1 인 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 4, wherein the composition ratio of the nickel-chromium alloy is 1: 1. 청구항 1 에 있어서, 기능성 다중 박막의 증착 온도는 상온 내지 500℃ 인 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.2. The method of claim 1, wherein the deposition temperature of the functional multiple thin film is from room temperature to 500 ° C. 3. 청구항 1 에 있어서, 기능성 다중 박막의 두께는 0.5㎛ 내지 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 1, wherein the thickness of the functional multilayer is 0.5 μm to 100 μm. 청구항 1 에 있어서, 기능성 다중 박막은 물리적 기상 증착법(PVD) 또는 화학적 기상 증착법(CVD)으로 증착되는 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 1, wherein the functional multiple thin film is deposited by physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD). 청구항 8 에 있어서, 물리적 기상 증착법(PVD)은 R.F 마그네트론 스퍼터링, D.C. 마그네트론 스퍼터링, 열 증발법, E-Beam 증착법 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 8, wherein physical vapor deposition (PVD) is performed by R.F magnetron sputtering, D.C. A method of depositing a functional material on a surface of a nuclear fuel cladding tube, characterized in that it is selected from the group consisting of magnetron sputtering, thermal evaporation, E-Beam deposition, and the like. 청구항 8 에 있어서, 화학적 기상 증착법(CVD)는 열(Thermal) CVD, 플라즈마 CVD, 레이저(laser) CVD 및 금속-유기 화학적 기상 증착법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD) 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기능성 소재의 핵연료 피복관 표면에의 증착 방법.The method of claim 8, wherein the chemical vapor deposition (CVD) is selected from the group consisting of thermal CVD, plasma CVD, laser CVD, metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), and the like. A method of depositing a functional material on the surface of a nuclear fuel cladding tube. 청구항 1 에 기재된 증착 방법으로 수득한, 기능성 소재가 증착된 고속로용 핵연료 피복관.A nuclear fuel cladding tube for a high-speed reactor obtained by depositing a functional material by the vapor deposition method according to claim 1. 청구항 11 에 있어서, 기능성 소재는 티타늄, 니켈, 크롬, 바나듐, 지르코늄, 몰리브덴, 텅스텐 및 탄탈륨, 이들의 합금, 및 그의 산화물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 소재가 증착된 핵연료 피복관.12. The nuclear fuel cladding according to claim 11, wherein the functional material is at least one selected from the group consisting of titanium, nickel, chromium, vanadium, zirconium, molybdenum, tungsten and tantalum, alloys thereof, and oxides thereof. 청구항 12 에 있어서, 기능성 소재는 티타늄, 니켈, 크롬 및 지르코늄, 이들 의 합금 및 그의 산화물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 소재가 증착된 핵연료 피복관.The nuclear fuel clad tube according to claim 12, wherein the functional material is at least one selected from the group consisting of titanium, nickel, chromium and zirconium, alloys thereof and oxides thereof. 청구항 11 에 있어서, 상기 증착은 티타늄, 니켈-크롬 합금 및 지르코늄의 순서로 실시되는 것을 특징으로 하는 기능성 소재가 증착된 핵연료 피복관.12. The nuclear fuel cladding according to claim 11, wherein the deposition is performed in the order of titanium, nickel-chromium alloy, and zirconium. 청구항 14 에 있어서, 니켈-크롬 합금의 조성비는 1:1 인 것을 특징으로 하는 기능성 소재가 증착된 핵연료 피복관.15. The nuclear fuel clad tube according to claim 14, wherein the composition ratio of the nickel-chromium alloy is 1: 1.
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