Effect of CrN barrier on fuel-clad chemical interaction

김동규; 이강수; 윤영수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김동규 이강수 윤영수

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제50권 제5호

발행연도: 2018.1

수록면: 724 - 730 (7page)

이용수

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Chromium and chromium nitride were selected as potential barriers to prevent fuel-clad chemicalinteraction (FCCI) between the cladding and the fuel material. In this study, ferritic/martensitic HT-9 steeland misch metal were used to simulate the reaction between the cladding and fuel fission product,respectively. Radio frequency magnetron sputtering was used to deposit Cr and CrN films onto thecladding, and the gas flow rates of argon and nitrogen were fixed at certain values for each sample tocontrol the deposition rate and the crystal structure of the films. The samples were heated for 24 h at933 K through the diffusion couple test, and considerable amount of interdiffusion (max. thickness:550 mm) occurred at the interface between HT-9 and misch metal when the argon and nitrogen wereused individually. The elemental contents of misch metal were detected at the HT-9 through energydispersive X-ray spectroscopy due to the interdiffusion. However, the specimens that were sputtered bymixed gases (Ar and N2) exhibited excellent resistance to FCCI. The thickness of these CrN films were only4 mm, but these films effectively prevented the FCCI due to their high adhesion strength (frictional force1,200 mm) and dense columnar microstructures.

참고문헌 (32)

참고문헌 신청

이강수 / 2015 / Effect of Zr Thin Film on Zr Foil as a FCCI Barrier Between Lanthanide (La-Ce) and Clad Material / Metals and Materials International 21(3):498~503

H.J. Ryu / 2009 / Performance of FCCI barrier foils for U-Zr-X metallic fuel / J. Nucl. Mater. 392:206~212

임도완 / 2014 / 수소흡수가 냉각재 상실사고 조건에서 지르코늄핵연료피복관 파열거동에 미치는 영향 / 대한금속·재료학회지 52(7):493~502

T. Ogata / 2003 / Diffusion of Cerium in UraniumeZirconium solid solutions / Mater. Trans. 44:47

정양일 / 2015 / Effect of Preceramic and Zr Coating on Impregnation Behaviors of SiC Ceramic Composite / Metals and Materials International 21(1):173~178

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