Разработка многослойных покрытий на основе тугоплавких металлов, а также силицидных и карбидных фаз для защиты сплавов циркония от высокотемпературной коррозии

Проект направлен на поиск решения актуальной задачи создания защитных покрытий на сплавы циркония, использующиеся в реакторостроении в качестве оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). Цель создания таких покрытий — повышение эксплуатационных характеристик и надежности реакторов при использовании модернизированных ТВЭЛ, а также повышение их стойкости к аварийным ситуациям, в том числе, к запроектным авариям, связанным с потерей охладителя. В рамках Проекта планируется исследовать структуру, свойства и возможности нанесения на циркониевые сплавы многослойных покрытий, состоящих из внутреннего, промежуточных и внешнего функциональных слоев. Функциональная роль внутреннего слоя заключается в затруднении взаимной диффузии материала основы и покрытия. Внешний слой должен обеспечивать коррозионную стойкость как при номинальных режимах, так и в аварийной ситуации. Промежуточные слои должны обеспечивать химическую и термомеханическую совместимость внешнего и внутреннего слоев покрытия. В качестве внутреннего слоя предполагается использовать тугоплавкие металлы, например Mo, W, Ta и др. Внешним слоем могут служить силициды тугоплавких металлов (MoSi2,Mo5Si3 и др.) или карбидные фазы (SiC, Cr3C2 и др.). Оптимальный состав промежуточных слоев будет определен в ходе выполнения Проекта. Полученные в результате выполнения Проекта результаты были бы важны для оценки потенциала многослойных жаростойких покрытий в рамках концепции толерантного топлива.