検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

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*

SiCは高い耐酸化性と水素透過低減の効果があることから、酸化抑制と水素脆化の低減のための手段の一つとして考えられる。本研究ではスパッタを用いてSiCコーティングを施し、非照射の環境で水素透過試験と酸化試験を行った。SiCコーティング済SUS316を用いた水素透過試験の結果、1桁程度の水素透過の低減がみられた。酸化試験にはSiCコーティング済Zry-4及びSUS316を用いた。前者を用いた酸化試験では、SiCコーティングにより酸化による重量増加が1/5程度に減少した。後者を用いた酸化試験でも酸化による重量増加が減少する傾向がみられた。酸化試験後のいくつかの試料ではコーティングの剥離がみられた。これはコーティングと基板の膨張の差によるものと考えられる。コーティングが厚くなるほど酸化による重量増加が減少する傾向がみられた一方、コーティングが薄くなるほど剥離しにくくなる傾向がみられた。

SiC coating is one of countermeasures for the prevention of oxidation and hydrogen embrittlement of fuel claddings because SiC has high resistance of oxidation and hydrogen permeation. Hydrogen permeation and oxidation experiments for the cladding materials with SiC coatings were conducted in unirradiated conditions. The sputtering method was employed to make SiC coatings. In the hydrogen permeation experiment, SUS316 was used as a base material of the coating. SUS316 with SiC coatings showed hydrogen permeation reduction by one order of magnitude. In the oxidation experiments, Zry-4 and SUS316 were used as base materials of the coatings. The weight gain of the Zry-4 specimens with a SiC coating decreased by about one-fifth compared to the uncoated ones. This phenomenon was observed for SUS316 at 750 $$^{circ}$$C as well. The peel-off of the coating was observed in some experiments, and it is considered that the peel-off was caused by the difference of the thermal expansions between coatings and base materials. Thicker coatings showed better oxidation resistance, but thinner coatings showed more tolerance of peel-off.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:9.29

分野:Nuclear Science & Technology

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.