多弧离子镀Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TiO<sub>2</sub>/FeCrAl涂层的热冲击性能及在静态铅铋中的耐腐蚀行为研究
来源：核动力工程杂志2024年第1期北京时间：
作者：张顺蔺, 潘东, 尹星, 陈勇, 赵海波, 孙兰, 王均
单位：1.四川大学机械工程学院，成都，610065；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；3.四川大学分析测试中心，成都，610065；
摘要：为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法，本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TiO<sub>2</sub>涂层，对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能，对试样进行600℃、1000 h静态铅铋合金（LBE）腐蚀实验，研究涂层的耐腐蚀性能，表征和分析了试样经LBE腐蚀前后的相组成和显微形貌。结果表明，通过多弧离子镀制备的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TiO<sub>2</sub>为非晶态，30次热冲击试验后涂层未出现开裂、脱落等现象。腐蚀后，FeCrAl基体试样表面发生明显溶解腐蚀。而X射线衍射分析显示涂层试样在腐蚀后Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>发生结晶，表层Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>结构收缩出现孔隙，而涂层内部仍保持致密，且截面分析显示LBE未渗入涂层内部。因此，Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TiO<sub>2</sub>/FeCrAl涂层能有效地阻止LBE对基体材料的腐蚀。
关键词：FeCrAl合金, 多弧离子镀, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TiO<sub>2</sub>/FeCrAl涂层, 抗热冲击性能, 铅铋合金（LBE）腐蚀
基金资助：四川大学—中国核动力研究设计院2022年度联合创新基金(SCU&DRSI-LHCX-20)
