[发明专利]一种电解液及其用于制备核燃料棒锆合金包壳微弧氧化膜的用途和方法

权利要求书

1.一种用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于：所述电解液为碳酸钠、氢氧化锂以及甘油的混合水溶液，其中，碳酸钠的含量为5 g/L ~ 15 g/L、氢氧化锂的含量为2 g/L ~ 12 g/L、甘油的含量为30 ml/L~ 60 ml/L。

2.根据权利要求1所述的用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于：电解液中碳酸钠的含量为5 g/L ~ 10 g/L，氢氧化锂的含量为3 g/L ~8 g/L、甘油的含量为30 ml/L~ 50 ml/L。

3.根据权利要求2所述的用于锆或锆合金表面微弧氧化膜制备的电解液，其特征在于：电解液中碳酸钠的含量为7g/L ~ 10 g/L，氢氧化锂的含量为4 g/L ~5 g/L、甘油的含量为30 ml/L~ 50 ml/L。

4.一种锆或锆合金表面微弧氧化方法，其包括如下步骤：

（1）、前处理；

（2）、将经前处理的锆或锆合金放入盛装电解液的电解槽中，以锆或锆合金为阳极，以不锈钢电解槽为阴极，采用微弧氧化设备对锆或锆合金进行微弧氧化，直至锆或锆合金表面生成所需厚度的微弧氧化膜；

（3）、封孔处理，

其特征在于：步骤（2）中，所采用的电解液为权利要求1至3中任一项权利要求所述的电解液。

5.根据权利要求4所述的锆或锆合金表面微弧氧化方法，其特征在于：所述前处理包括对锆或锆合金表面所依次进行的表面清洗处理、化学抛光处理及真空退火处理。

6.根据权利要求5所述的锆或锆合金表面微弧氧化方法，其特征在于：所述表面清洗处理方法为：用砂纸对锆或锆合金表面进行打磨，去除表面的油污；所述化学抛光处理方法为：将打磨后的锆或锆合金放入抛光液中进行表面的化学抛光，其中，所述的抛光液由HNO₃、HCl、H₂O按体积比4.5：4.5：1组成，在化学抛光完成后清洗表面，去除残留于表面的酸液，干燥备用。

7.根据权利要求5所述的锆或锆合金表面微弧氧化方法，其特征在于：所述真空退火处理的温度为550~600℃，退火时间为1~3小时。

8.根据权利要求4所述的锆或锆合金表面微弧氧化方法，其特征在于：步骤（2）中，采用双极性微弧氧化电源进行微弧氧化处理，正向电压为200 V~ 600 V，负向电压为0 V~150 V，微弧氧化处理时间为10~ 60 min。

9.权利要求1至3中任一项权利要求所述的电解液用于核燃料棒锆合金包壳表面微弧氧化膜制备的用途。

10.一种核燃料棒锆合金包壳，其表面具有微弧氧化膜层，其特征在于：所述微弧氧化膜层通过权利要求4~8中任一项权利要求所述的方法形成，所述的微弧氧化膜层的厚度为5~30 μm，硬度为700 HV~1000 HV。