Zr-1Nb合金包壳高温蒸汽氧化行为研究

摘要

锆合金因具有热中子吸收截面小、抗中子辐照能力强、导热性能优异等特有的综合性能，被广泛用作水冷堆核燃料包壳材料。近年来，反应堆高燃耗、长换料周期的发展趋势对燃料包壳综合性能提出更高要求。针对新型Zr-1Nb合金包壳开展双面高温蒸汽氧化试验，氧化温度为1200°C，氧化时间为600 s～3600 s不等。试验后，采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征高温氧化产物膜微观形貌特征、氧化层厚度、元素分布以及物相组成等，建立Zr-1Nb合金氧化动力学模型。研究表明，不同试验条件下，Zr-1Nb合金包壳高温氧化膜均未脱落，包壳内外壁氧化相对均匀，且氧化动力学曲线遵循抛物线规律。