KR20170084710A - 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법 - Google Patents

내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170084710A
KR20170084710A KR1020170062316A KR20170062316A KR20170084710A KR 20170084710 A KR20170084710 A KR 20170084710A KR 1020170062316 A KR1020170062316 A KR 1020170062316A KR 20170062316 A KR20170062316 A KR 20170062316A KR 20170084710 A KR20170084710 A KR 20170084710A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
layer
mandrel
silicon carbide
metal
Prior art date
Application number
KR1020170062316A
Other languages
English (en)
Inventor
김대종
김원주
박지연
이현근
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020170062316A priority Critical patent/KR20170084710A/ko
Publication of KR20170084710A publication Critical patent/KR20170084710A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02—Fuel elements
    • G21C3/04—Constructional details
    • G21C3/06—Casings; Jackets
    • G21C3/07—Casings; Jackets characterised by their material, e.g. alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/20—Electroplating: Baths therefor from solutions of iron
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C21/00—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of reactors or parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및 상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법을 제공한다. 본 발명을 통해 제조된 세라믹 핵연료 피복관은 내면 금속 라이너를 포함함으로써, 세라믹과 핵연료 또는 핵분열 생성물과의 반응을 억제하여, 세라믹의 물성 저하를 막을 수 있다. 또한, 핵분열 생성물의 담지능을 향상시킬 수 있으며, 금속의 연성으로 인하여 세라믹 복합체 핵연료 피복관의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 증착 방법이 제한적이고 표면이 불균일할 수 있는 내면 코팅과 달리, 다양한 방법으로 맨드릴의 외부에 균일하게 금속을 증착할 수 있다.

Description

내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법{Ceramic fuel cladding with inner metal liner and method of preparing for the same}
본 발명은 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법으로, 세라믹과 핵연료 또는 핵분열 생성물과의 반응을 억제하여, 세라믹의 물성 저하를 막기 위한 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법이다.
원자로용 핵연료 피복관은 핵연료의 핵분열시 발생하는 핵분열 생성물을 효과적으로 가두어 냉각재로 유출되는 것을 막는 역할을 하며, 핵분열로부터 발생하는 열을 효과적으로 전달하는 기능을 가진다. 핵연료 피복관은 핵연료 및 냉각재와의 양립성이 우수하며, 고온에서의 기계적 강도와 열전달 효율이 높으며, 중성자 흡수단면적이 낮은 재료가 사용될 수 있다.
경수로 원자로의 경우 핵연료 피복관 재료는 지르코늄(Zr) 합금이 주로 사용이 되고 있으나, 냉각재 상실과 같은 원자력발전소 중대사고시 냉각재에 의한 핵분열로부터 발생하는 열을 효과적으로 제거하지 못하기 때문에 피복관의 온도가 상승하여 냉각재와 지르코늄 합금의 급격한 산화반응이 발생한다. 이로 인한 대량의 수소 발생으로 수소폭발의 위험성이 매우 크다. 이러한 지르코늄 합금의 수소 발생을 억제하기 위해 지르코늄 합금의 표면을 코팅하는 방법이나, 대체 재료를 사용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
탄화규소(SiC) 복합체와 같은 세라믹 기반 핵연료 피복관은 중성자 흡수 단면적이 지르코늄 합금에 비해 20% 이상 작으며 고온 강도, 내크립 특성이 탁월하고 내산화성 및 내마모 특성 등을 보유하고 있어, 핵연료 피복관의 재료로 사용될 수 있으나, 충격에 약하고 깨지기 쉬운 단점이 있다. 따라서, 금속 내면코팅층을 포함하는 세라믹 기반의 핵연료 피복관이 개시되었다.
기존 하이브리드 형태(금속-세라믹 복합체)의 핵연료 피복관의 제조방법의 경우에는 금속관(지르코늄 합금 등)을 미리 제조한 후 SiCf/SiC복합체를 제조하였다(등록특허공보 10-1486260). 지르코늄 합금 핵연료 피복관에 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합체와 같은 세라믹 복합체를 외층으로 적용할 경우, 공정온도가 1000℃ 이상의 고온에서 화학적 기상증착법(CVD)으로 세라믹 복합체를 제조해야 중성자 조사 및 부식 저항성이 우수한 특성을 얻을 수 있다. 그러나, 지르코늄 합금은 고온에서 장시간 노출될 경우, 상 변태와 미세구조의 변화로 인해 기계적 특성 및 조사저항성이 감소하는 단점이 있다. 지르코늄 합금 피복관의 특성을 저하시키지 않기 위하여, 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합체(SiCf/SiC)를 저온에서 증착할 경우 복합체의 기계적 특성과 부식특성이 현저하게 감소할 수 있다.
또한, 등록특허공보 10-1526305에서는 열분해탄소가 증착된 탄화규소 섬유 사이에 탄화규소 기지상을 형성시켜 탄화규소 복합체를 제조하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 제조된 탄화규소 복합체의 양면에 대하여 지르코늄 합금 또는 강철 합금 재질인 피복관의 금속 내측부 및 금속 외측부를 각각 도입하고, 경사를 가지는 맨드릴(tapered mandrel)을 피복관의 내측에 삽입하여, 확관에 의해 상온에서 상기 금속 내측부와 탄화규소 복합체를 접합시키고, 상기 금속 외측부는 한 쌍의 롤러를 이용한 필거링(pilgering)을 통해 탄화규소 복합체와 접합시키는 단계(단계2)를 포함하는 다층구조 금속-세라믹 복합체 핵연료 피복관의 제조방법을 제공하고 있으나, 이는 필거링 공정 중 탄화규소 복합체에서 미세균열의 발생 등 손상이 발생할 여지가 있다. 나아가, 상기와 같은 기존 기술들은 세라믹 핵연료 피복관의 내부를 금속으로 얇고, 균일하게 코팅하는 데에 어려움이 있을 수 있다.
이에 본 발명에서는 증착 방법이 제한적이고 표면이 불균일할 수 있는 기존의 내면 코팅 방법과는 달리, 다양한 방법으로 쉽게 제거할 수 있는 맨드릴의 외부에 고온에서도 안정한 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 등의 금속을 균일하게 증착할 수 있는 방법을 개발하였다.
등록특허공보 10-1486260 등록특허공보 10-1526305
본 발명의 목적은 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
상기 제조방법으로 제조되고, 금속 내층, 세라믹 복합체 중간층 및 세라믹 외층을 포함하는 세라믹 핵연료 피복관을 제공한다.
나아가, 본 발명은
맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 기계적 물성을 향상시키는 방법을 제공한다.
본 발명을 통해 제조된 세라믹 핵연료 피복관은 내면 금속 라이너를 포함함으로써, 세라믹과 핵연료 또는 핵분열 생성물과의 반응을 억제하여, 세라믹의 물성 저하를 막을 수 있다. 또한, 핵분열 생성물의 담지능을 향상시킬 수 있으며, 금속의 연성으로 인하여 세라믹 복합체 핵연료 피복관의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 증착 방법이 제한적이고, 표면이 불균일할 수 있는 내면 코팅과 달리, 다양한 방법으로 맨드릴의 외부에 균일하게 금속을 증착할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법의 일례에 대해 나타낸 흐름도이고;
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 미세구조를 주사전자현미경(SEM)을 통해 관찰하여 분석한 결과를 나타낸 사진이다.
본 발명은,
맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법을 제공한다. 이때, 상기 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법의 일례에 대한 흐름도를 하기 도 1에 나타내었다.
이하, 본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법에 있어서, 단계 1은 맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계이다.
상기 맨드릴은 봉 또는 튜브 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 맨드릴은 세라믹 핵연료 피복관을 제조함에 있어서, 관의 형상을 유지하기 위하여 필요한 심봉으로써, 맨드릴을 이용하여 다층 구조의 핵연료 피복관을 제조할 수 있다.
또한, 상기 금속층은 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 및 철 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 금속들은 1종의 원소만 포함될 수 있으나, 핵연료 및 핵연료 생성물과의 양립성(compatibility) 등 화학적 특성 향상, 기계적 강도, 녹는점 등 물리적 특성 향상을 위해서 합금인 것이 더욱 바람직 하며, Zirocoloy 등의 지르코늄 합금, 316 스테인리스강 등의 철강 소재 등 상용 합금이면 족하고, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 탄화규소를 비롯한 세라믹 재료는 취성파괴를 일으키는 재료로써, 탄화규소를 피복관 내측부로 사용할 경우 작은 변형에도 쉽게 균열이 발생할 수 있다. 이로 인하여 핵분열 생성물 등이 균열을 통하여 냉각수로 유출될 가능성이 크다. 그러나, 금속 라이너의 일례인 지르코늄의 경우 연성이 높기 때문에 피복관의 내층으로 사용할 경우 변형에 의한 균열 발생 가능성이 낮아, 핵분열 생성물의 담지능이 크게 향상될 수 있다.
또한, 핵연료 피복관은 핵연료의 장입 후 봉단마개를 접합해야 하는데, 탄화규소는 접합이 어려울 뿐만 아니라 핵연료 피복관의 봉단마개 접합에 적용하기 위한 접합 방법에 제한이 많으며, 우수한 접합 성능을 얻기 어려운 문제점이 있다. 그러나, 일례로 지르코늄 합금을 사용하는 경우 접합이 용이하고, 핵연료 피복관 봉단마개 접합을 위한 충분한 기술이 축적되어 있으며, 우수한 접합 성능을 가질 수 있다.
상기 단계 1의 증착은 물리적 기상증착법(PVD), 화학적 기상증착법(CVD) 및 전기도금(electroplating)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 코팅법을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 물리적 기상증착법(PVD)은 공정온도가 수백 ℃ 이하로 비교적 낮은 온도조건하에서 코팅을 수행할 수 있는 코팅방법으로, 이온 플레이팅(ion plating), 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열증착법, 레이저분자빔 증착법 또는 펄스레이저증착법 등에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 이온 플레이팅은 진공 속에서 이온화 또는 여기한 증발 원자에 의하여 피복하는 것으로, 기어나 나사 등의 복잡한 형상의 물건이나 마찰이 적고 내마모성이 요구되는 베어링 등의 코팅에 응용되고 있다. 또한, 스퍼터링법은 플라즈마를 이용하여 표적재를 작은 나노입자로 만들어서 그것을 이용하여 코팅이나 기타공정을 수행하는 물리적 기상증착법이다. 상기 스퍼터링법은 넓은 면적에서 균일한 박막두께로 증착할 수 있으며, 박막두께조절이 용이하고 진공증착에 비하여 보다 정확한 합금 성분 조절이 가능하고, 스텝 커버리지, 입자구조, 응력 등의 조절이 가능한 특징을 갖고 있다. 또한, 상기 전자빔 증착법(E-beam evaporation)은 널리 알려진 필름증착 방법으로서, 공정이 단순하고 증착 속도가 빠르며 장비의 가격이 저렴한 특징을 갖고 있다. 상기 방법은 증착 재료에 전자선을 조사하여 가열 및 증발시킴으로써, 고순도의 박막 형성이 가능하고, 고융점 금속을 포함한 모든 재료에 적용할 수 있다.
상기 화학적 기상증착법(CVD)은 약 1000 ℃ 전후의 높은 공정온도에서 수행되는 코팅방법으로, 유기 금속 화학증착법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 수소 기상증착법(Hydride Vapor Phase Epitaxy, HVPE) 또는 플라즈마 향상 화학기상증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) 등으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 화학적 기상증착법(CVD)은 기체 상태의 전구체가 기판 표면에서 화학적으로 반응하며 고체 상태의 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 화학적 기상증착법은 코팅 소스 소재의 가열을 통해 표면에 도달하는 코팅 소스 소재에 운동성을 부여하여 코팅하는 원리를 이용하기 때문에 물리적 기상증착법에 비해서, 다소 굴곡진 부분이나 육안으로 볼 수 없는 부분의 균일한 코팅에 유리한 방법이다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1과 같이, 맨드릴의 외부에 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 철(Fe) 등과 같은 금속 또는 상기의 금속원소를 기본으로 하는 합금을 증착함으로써, 증착 방법이 제한적이고, 표면이 불균일할 수 있는 내면 코팅과 달리, 다양한 방법으로 맨드릴의 외부에 균일하게 금속을 증착할 수 있다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계이다.
상기 세라믹 복합체 층은 탄화규소(SiC), 섬유강화 탄화규소(SiCf) 및 탄화규소/섬유강화 탄화규소 복합체(SiCf/SiC)를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 세라믹 복합체의 일종인 탄화규소 복합체에 열분해탄소를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일례로, 탄화규소 복합체는 장섬유 강화 세라믹 복합체(CFCC)의 일종으로 탄화규소 기지상이 탄화규소 섬유에 의해 강화된 복합체이다. 상기 탄화규소 섬유는 고순도의 결정화 섬유로써, 불순물을 다량 포함하고 있는 비결정질의 섬유에 비해 중성자 조사 저항성이 매우 우수한 장점이 있다. 또한, 탄화규소 섬유는 중성자 흡수단면적이 낮기 때문에, 중성자 이용효율의 향상이 예상되며, 상기 탄화규소 섬유를 포함하는 탄화규소 복합체는 고온 기계적 강도 및 융점이 높기 때문에 원자력 발전소의 비정상운전 및 중대사고 시 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 탄화규소 복합체는 냉각재 상실사고를 비롯한 비정상운전 및 중대사고시 고온의 냉각수에 의한 부식율이 지르코늄 합금보다 현격하게 낮기 때문에, 부식 상황에서도 온전한 상태로 장시간 유지될 수 있는 장점이 있다. 나아가, 상기 탄화규소 복합체는 잉여 탄소 및 규소가 거의 없고, 순도가 매우 높아 중성자 조사에 의한 체적변화량이 적고, 중성자 조사에 의한 기계적 강도의 저하가 거의 없다는 장점이 있다.
이때, 상기 탄화규소 섬유는 전체적으로 또는 부분적으로 정렬될 수 있다. 또한, 섬유는 2차원 직조물(예를 들어, 브레이드(braid)), 유사 2차원 직조물(예를 들어, 후에 바느질되는 융직물(braided fabric)), 3차원 직조물, 니트 직물(knit fabric), 또는 펠트(felt)와 같은 형태를 가질 수 있다. 상기 탄화규소 섬유는 원주(hoop)법 또는 나선형(helical)법으로 권선(winding)되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 단계 2에서 세라믹 복합체 층의 형성은 필라멘트 와인딩(filament winding), 및 브레이딩(braiding)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 필라멘트 와인딩은 원통형이나 구형의 압력용기, 탱크, 파이프 등의 회전 대칭인 구조물의 제조에 사용하는 방법으로, 그 성형법에는 습식법과 건식법이 있으며, 습식법은 둘러감을 때 유리 필라멘트를 수지조를 통해 함침시키는 것이고, 건식법은 프리프레그(prepreg)를 사용하는 방법이다. 상기 두 방법 모두 연속 필라멘트를 맨드릴의 표면에 장력을 주면서 감고, 가열경화시킨 후, 맨드릴과 분리하여 성형품을 얻는 방법이다. 성형재의 강도는 감는 패턴(winding pattern)에 의존하며, 감는 패턴은 원주 감기(hoop winding), 나사선감기(helical winding), 인플레인 감기(inplane winding) 또는 폴라 감기(polar winding) 등으로 나누어지며, 상기 패턴들은 단독 또는 조합으로도 사용할 수 있다.
단계 2의 복합체와 외부층의 형성은 화학기상침투법(CVI), 소결(sintering), 화학적 기상증착법(CVD), 물리적 기상증착법(PVD) 및 전기도금(electroplating)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학기상침투법(CVI)은 1000℃ 내외의 공정온도를 적용하여 기체를 출발물질로 하여 증착시키므로 고온에 의한 손상을 최소화할 수 있다.
화학기상침투법(CVI)으로 복합체를 제조할 경우, 원자로의 중성자 조사 저항성, 고온 기계적 특성 등이 매우 우수하며, 제조과정에서 응력 등으로 인한 강화섬유 및 계면층 등의 손상이 발생하지 않아 바람직한 방법이다.
하지만, 제조의 용이성 및 경제성 등을 고려하여, 소결(singering) 등의 공정을 적용할 수 있다.
외부층의 경우 화학적 기상증착법, 물리적 기상증착법 등을 적용할 수 있으며, 냉각수와의 양립성이 우수하고, 핵연료봉 지지대 등과의 마모 저항성 등이 우수한 공정이 적용되어야 하며, 세라믹 소재에 국한되지는 않는다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계이다.
상기 단계 3은 맨드릴을 산화시키는 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 흑연 맨드릴을 제거하기 위한 상기 산화는 500 내지 1400℃의 온도에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 만약 500 ℃ 미만의 온도에서 산화가 진행된다면 산화가 되지 않거나, 산화율이 매우 낮은 문제가 있을 수 있고, 1400 ℃ 초과의 온도에서 산화가 진행된다면 탄화규소의 능동 산화에 의한 물성 저하의 문제가 발생할 수 있다.
맨드릴 소재는 화학기상증착/침착을 위한 온도조건에서 안정해야 하며, 금속 라이너와 반응이 적으며, 제거가 용이해야 한다. 본 발명의 일 실시 예에서 사용된 흑연은 고온에서 안정하며, 금속과의 반응이 적으며, 산화에 의해 제거가 용이하기 때문에 적용되었다.
흑연의 경우 500 ℃ 이상의 온도에서 산소 또는 수분과 반응시켜 쉽게 제거할 수 있다.
탄화규소 섬유의 경우 특성에 따라 산화 온도가 제약될 수 있다. 일부 비결정질 탄화규소 섬유의 경우(예, Tyranno LoxM) 1300 ℃ 부근에서부터 결정화가 되며 물리적 특성이 현저히 감소하기 때문에, 산화 온도는 1300 ℃ 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에서 사용된 탄화규소 섬유(Tyranno SA3)는 1700 ℃ 까지 물성 변화가 거의 없기 때문에 산화의 온도는 1700 ℃ 까지 확장할 수 있으나, 약 1400 ℃ 이상의 온도에서 능동 산화(active oxidation)에 의해 탄화규소의 손상이 발생할 수 있기 때문에 탄화규소는 1400 ℃ 이하의 온도의 산화 환경에 노출되어야 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단계 3에서 맨드릴을 제거하기 위한 산화과정은 10 내지 30 시간동안 수행될 수 있으나, 산화 시간은 공정 온도에 의존하므로 이에 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되고, 금속 내층, 세라믹 복합체 중간층 및 세라믹 외층을 포함하는 세라믹 핵연료 피복관을 제공한다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관은 맨드릴의 외부에 금속이 증착된 후에, 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성시키고, 상기 세라믹 복합체 층 상에 세라믹 층을 형성시킨 다음에, 내부에 위치한 맨드릴을 제거함으로써, 제조될 수 있다.
예를 들어, 하기 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 제조방법으로 제조된 세라믹 핵연료 피복관은 맨드릴이 제거된 후에, 크롬(Cr) 내층, 섬유강화 탄화규소/탄화규소(SiCf/SiC) 복합체 중간층 및 탄화규소(SiC) 외층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 세라믹 핵연료 피복관은 맨드릴의 외부에 다양한 방법으로 쉽게 금속을 증착할 수 있기 때문에 내면 금속 라이너 형성 공정 및 방법에 제약이 줄어들며, 균일한 금속층을 형성할 수 있다. 또한, 내면에 금속 라이너를 포함함으로써, 세라믹과 핵연료 또는 핵분열 생성물과의 반응을 억제하여, 세라믹의 물성 저하를 막을 수 있으며, 핵분열 생성물의 담지능을 향상시키고, 금속의 연성으로 인하여 세라믹 복합체 핵연료 피복관의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 본 발명은
맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 기계적 물성을 향상시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 세라믹 핵연료 피복관의 기계적 물성을 향상시키는 방법은 쉽게 제거할 수 있는 맨드릴의 외부에 고온에서도 안정한 금속인 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 등을 내면 금속층으로 증착함으로써, 증착 방법이 제한적이고 표면이 불균일할 수 있는 내면 코팅과 달리, 다양한 방법으로 맨드릴의 외부에 금속을 균일하게 증착할 수 있다. 또한, 상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 일례로써 섬유강화 탄화규소/탄화규소(SiCf/SiC) 복합체와 같은 세라믹 복합체 층이 형성되고, 상기 세라믹 복합체 층 상에 일례로써 탄화규소(SiC)와 같은 세라믹 층이 형성될 수 있다. 그 후에, 상기 단계 1의 맨드릴을 산화시키는 방법 등으로 제거함으로써, 균일한 금속 내층을 가지는 세라믹 핵연료 피복관을 제조할 수 있다. 상기와 같이 제조된 세라믹 핵연료 피복관은 금속 내층의 적용으로 세라믹과 핵연료 또는 핵분열 생성물과의 반응을 억제하여, 세라믹의 물성 저하를 방지할 수 있으며, 핵분열 생성물의 담지능을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 핵연료 피복관의 제조
단계 1: 흑연 재질의 튜브 형태인 맨드릴을 제조한 후, 상기 맨드릴의 외부에 이온 플레이팅(ion plating)법을 이용하여 크롬(Cr)을 코팅하였다.
*단계 2: 상기 단계 1에서 코팅된 크롬(Cr)층의 외부에 필라멘트 와인딩(filament winding)법을 이용하여, 섬유강화 탄화규소(SiCf)를 형성한 후, 열분해 탄소(PyC)를 계면 코팅하였다. 그 후에, 1000℃에서 화학기상침투법(CVI)을 이용하여 탄화규소(SiC)를 침투시키고, 1200℃에서 화학적 기상증착법(CVD)을 이용하여 탄화규소(SiC)로 코팅하였다.
단계 3: 상기 단계 1 및 2를 통해 제조된, 맨드릴 상의 크롬(Cr) 내층, 섬유강화 탄화규소/탄화규소 복합체 중간층 및 탄화규소 외층을 포함하는 복합체 튜브를 700℃의 온도에서 24시간동안 산화하여, 흑연 맨드릴을 제거하여 핵연료 피복관을 제조하였다.
<실험예 1> 핵연료 피복관의 미세구조
본 발명에 따른 상기 실시예 1을 통해 제조된 핵연료 피복관의 미세구조를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 통해 분석한 결과를 하기 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 핵연료 피복관에서 흑연 맨드릴은 제거되어 있고, 결과적으로 핵연료 피복관은 크롬(Cr) 내층, 섬유강화 탄화규소/탄화규소(SiCf/SiC) 복합체의 중간층 및 탄화규소(SiC) 외층으로 구성되어 있음을 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
    상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 맨드릴은 봉 또는 튜브 형태인 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 금속층은 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 및 철(Fe)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 증착은 물리적 기상증착법(PVD), 화학적 기상증착법(CVD) 및 전기도금(electroplating)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 코팅법을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 세라믹 복합체 층은 탄화규소(SiC), 섬유강화 탄화규소(SiCf) 및 탄화규소/섬유강화 탄화규소 복합체(SiCf/SiC)를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 2에서 세라믹 복합체 층의 형성은 필라멘트 와인딩(filament winding) 및 브레이딩(braiding)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 세라믹 층의 형성은 화학기상침투법(CVI), 화학적 기상증착법(CVD), 물리적 기상증착법(PVD) 및 전기도금(electroplating)을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 세라믹 층은 탄화규소(SiC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단계 3은 맨드릴을 산화시키는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 산화는 500 내지 1400 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 세라믹 핵연료 피복관의 제조방법.
  11. 제1항의 제조방법으로 제조되고, 금속 내층, 세라믹 복합체 중간층 및 세라믹 외층을 포함하는 세라믹 핵연료 피복관.
  12. 맨드릴의 외부에 금속층을 증착하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 증착된 금속층 외부에 세라믹 복합체 층을 형성한 후, 상기 세라믹 복합체 층 상부에 세라믹 층을 형성하는 단계(단계 2); 및
    상기 단계 1의 맨드릴을 제거하는 단계(단계 3)를 포함하는 세라믹 핵연료 피복관의 기계적 물성을 향상시키는 방법.
KR1020170062316A 2017-05-19 2017-05-19 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법 KR20170084710A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170062316A KR20170084710A (ko) 2017-05-19 2017-05-19 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170062316A KR20170084710A (ko) 2017-05-19 2017-05-19 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003167 Division 2016-01-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170084710A true KR20170084710A (ko) 2017-07-20

Family

ID=59443415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170062316A KR20170084710A (ko) 2017-05-19 2017-05-19 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170084710A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019070370A3 (en) * 2017-10-06 2019-05-31 Westinghouse Electric Company Llc A removable mandrel for automating process to manufacture ceramic composite nuclear fuel cladding tubes
CN113571209A (zh) * 2021-08-02 2021-10-29 西北工业大学 一种多层包壳管及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019070370A3 (en) * 2017-10-06 2019-05-31 Westinghouse Electric Company Llc A removable mandrel for automating process to manufacture ceramic composite nuclear fuel cladding tubes
KR20200088311A (ko) * 2017-10-06 2020-07-22 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 세라믹 복합재 핵연료 피복관을 제조하는 자동화 공정을 위한 제거 가능한 맨드릴
JP2020536248A (ja) * 2017-10-06 2020-12-10 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー セラミック複合材原子燃料被覆管の製造工程を自動化するための易解体性マンドレル
EP3692549A4 (en) * 2017-10-06 2021-07-14 Westinghouse Electric Company Llc REMOVABLE CHUCK TO AUTOMATE A PROCESS FOR MANUFACTURING CERAMIC COMPOSITE NUCLEAR FUEL CLADDING TUBES
CN113571209A (zh) * 2021-08-02 2021-10-29 西北工业大学 一种多层包壳管及其制备方法
CN113571209B (zh) * 2021-08-02 2023-10-24 西北工业大学 一种多层包壳管及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Binner et al. Selection, processing, properties and applications of ultra-high temperature ceramic matrix composites, UHTCMCs–a review
Kashkarov et al. Oxidation kinetics of Cr-coated zirconium alloy: Effect of coating thickness and microstructure
JP5564436B2 (ja) 透過障壁層
JP6170160B2 (ja) Ｃｍｃ製部品の製造方法
CN101153384B (zh) 双元碳化物共沉积纤维增强复合材料的制造方法
Verdon et al. Hafnium and silicon carbide multilayer coatings for the protection of carbon composites
US10793478B2 (en) Single phase fiber reinforced ceramic matrix composites
JP2016185901A (ja) セラミックマトリックス複合材物品及びその形成方法
Halbig et al. Diffusion bonding of SiC fiber-bonded ceramics using Ti/Mo and Ti/Cu interlayers
JP2007138298A (ja) コーティング形成方法、コーティング形成装置および複合材料
CN109400169A (zh) 具有SiC涂层的SiCf/SiC复合材料的制备方法
Liang et al. Microstructure and properties of 2D-Cf/SiC composite fabricated by combination of CVI and PIP process with SiC particle as inert fillers
JP2019531996A (ja) ＳｉＣ複合材セラミックスの製造方法
CN115369336B (zh) 一种W-Cu-ZrC-HfC金属陶瓷改性C/C复合材料的制备方法
WO1999019273A1 (fr) Materiau composite fibreux et son procede de fabrication
KR20170084710A (ko) 내면 금속 라이너를 가지는 세라믹 핵연료 피복관 및 그 제조방법
JP2019531996A5 (ko)
Honglei et al. Microstructure, mechanical properties and reaction mechanism of KD-1 SiCf/SiC composites fabricated by chemical vapor infiltration and vapor silicon infiltration
KR102153918B1 (ko) 화학기상증착을 이용한 SiC 나노와이어 균일 성장에 의한 고밀도의 탄화규소 복합체 제조 방법 및 이의 의해 제조된 탄화규소 복합체
CN101725037B (zh) 一种纤维材料的表面改性方法
Zhang et al. Ablation-resistant Ir/Re coating on C/C composites at ultra-high temperatures
Wang et al. Effects of carbon matrix on microstructure and properties of 3-DC/ZrC composites prepared by reactive melt infiltration
Weiß Carbon/carbons and their industrial applications
Kou et al. Microstructure evolution and properties of Hf/Zr-based UHTCs modified C/C composites prepared by reactive melt infiltration method
Liu et al. Research progress on tantalum carbide coatings oncarbon materials

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
WITB Written withdrawal of application