[發明專利]一種高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810737216.4
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108914111B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 徐玉平;呂一鳴;周海山;羅廣南
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/58;C23C8/12;C23C28/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的制備方法，其特征在于，該阻氫滲透耐腐蝕絕緣層由噴涂在基體材料表面的在一定比例內混合的鐵鉻鋁合金涂層以及在鐵鉻鋁涂層上形成的Al₂O₃阻氫層構成；

所述Al₂O₃阻氫層為α-Al₂O₃阻氫層，所述α- Al₂O₃阻氫層通過鐵鉻鋁涂層與基體相連，結合強度極佳；

所述鐵鉻鋁涂層中的鐵鉻鋁組分可以為FeCr₁₅Al₇，FeCr₂₀Al₅或FeCr₈Al₅；

所述阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的總厚度在10-200μm之間；其中，鐵鉻鋁層厚度為9-199μm；α- Al₂O₃阻氫層厚度為0.05-1μm；

具體的制備方法為：

首先在基體表面制備一定比例的鐵鉻鋁涂層，之后空氣或富氧氛圍中的氧原 子通過擴散與鐵鉻鋁涂層中的鋁元素反應生成Al₂O₃阻氫滲透層；具體步驟如下：（1）將金屬基體材料表面進行除油，清洗，拋光處理；（2）利用冷噴涂、化學氣相沉積、磁控濺射或熱噴涂方法在基體表面制備一層在一定比 例內混合的鐵鉻鋁合金層；（3）采用原位熱氧化方法，通過700-800℃熱氧化鐵鉻鋁合金層，在鐵鉻鋁層表面制備一層α- Al₂O₃阻氫滲透層。

2.根據權利要求1所述的高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的制備方法，其特征在于， 所述基體材料為鋼或者釩合金，也可為其他涉氫儲存輸運材料。

3.根據權利要求1所述的高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的制備方法，其特征在于，所述鐵鉻鋁合金層可以通過分別制備鐵鉻鋁層然后熱處理獲得，也可以通過直接噴涂鐵鉻鋁合金粉獲得。

4.如權利要求1-3任一項所述的高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的制備方法所制備的高結合強度氧化鋁阻氫滲透耐腐蝕絕緣層在聚變堆包層結構材料中的應用，即所述阻氫滲透耐腐蝕絕緣層的基體材料為聚變堆包層結構材料鋼或者釩合金。