SiC coating as hydrogen permeation reduction and oxidation resistance for nuclear fuel cladding

軽水炉被覆管における水素透過低減及び酸化防止用SiCコーティング

臼井 貴宏*; 澤田 明彦; 天谷 政樹  ; 鈴木 晶大*; 近田 拓未*; 寺井 隆幸*

Usui, Takahiro*; Sawada, Akihiko; Amaya, Masaki; Suzuki, Akihiro*; Chikada, Takumi*; Terai, Takayuki*

被覆管材料のLOCA時の酸化抑制等を目的として、SiCのコーティングを施したZry-4及びSUS316の板材を対象に、水素透過試験及び水蒸気雰囲気での酸化試験を行った。SiCコーティング済SUS316試料を用いた水素透過試験の結果からは1桁程度の水素透過の低減が見られた。SiCコーティング済Zry-4試料を用いた酸化試験では、未成膜の試料に比べ重量増加及び酸化膜の厚さが低減したことから、基板の酸化が抑制されたと考えられた。また、コーティングが厚いほど重量増加が抑えられる傾向が見られた。しかし、1200Cでの酸化試験ではコーティングの剥離がみられ、コーティングが厚いほど剥離の程度が大きい傾向が見られた。

SiC coatings were fabricated on SUS316 and Zircaloy-4 substrate. Hydrogen permeation experiment and oxidation experiment were performed. From hydrogen permeation experiment to SiC coated specimen on SUS316 subsrate, permeability of specimen was smaller in one order in magnitude than that of uncoated. From oxidation experiment on Zircaloy-4 substrate, weight gain and thickness of oxide film decreased. Specimens with thicker coating has less weight gain than that with thinner coating, however, thicker coating was peeled off more than thinner coating after oxidized in 1200C.