[发明专利]球形燃料元件表面耐磨损抗氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种球形燃料元件表面耐磨损抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，准备包埋粉，所述包埋粉含有石墨粉与高纯硅粉；

S2，将球形燃料元件与所述包埋粉放置于石墨坩埚中且使所述球形燃料元件四周被所述包埋粉所包埋；

S3，将所述石墨坩埚转移至高温炉中加热进行渗硅反应，以在所述球形燃料元件的表面形成耐磨损抗氧化涂层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述包埋粉中还含有助熔剂，所述助熔剂包含氧化铝、氧化钇、氧化硅中的一种或多种。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述包埋粉中含有所述石墨粉5-25质量份，所述高纯硅粉68-90质量份，所述助熔剂5-10质量份，此外，所述包埋粉中还含有5质量份以下的碳化硅粉。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包埋粉经充分混合后过300目筛，且经过加热干燥处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在将所述球形燃料元件与所述包埋粉放置于石墨坩埚中后使所述包埋粉振实。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31，将所述石墨坩埚转移至高温炉中，抽真空至20Pa以下，此后充入氩气至标准大气压；

S32，以1-10℃/min的升温速率升温至1700-2300℃，并保温0.5-5小时，此后随炉冷却至室温，并取出所述球形燃料元件，其中，在所述球形燃料元件表面形成有所述耐磨损抗氧化涂层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S31中，以一次抽真空、充氩气为一个循环，重复2-3个循环。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以步骤S1至步骤S3为一个循环，重复2-3个循环。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

S4，取出形成有所述耐磨损抗氧化涂层的球形燃料元件，并去除表面附着的粉体，置于无水乙醇中超声清洗5-30min，此后取出干燥。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法制备得到的球形燃料元件表面耐磨损抗氧化涂层。