发明名称 锆合金之充氢方法
摘要 一种锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其包括有下列步骤:在锆合金(Zirconium alloy)表面进行氧化层移除处理、将锆合金(Zirconium alloy)置于仅充有氢气之可加热之密闭容器中,以及,对密闭容器中之锆合金(Zirconiumalloy)进行热循环氢化处理;透过此方法,可有效且均匀对锆合金(Zirconium alloy)充氢,且避免高温使得锆合金(Zirconium alloy)材质起变化。
申请公布号 TWI283709 申请公布日期 2007.07.11
申请号 TW093131253 申请日期 2004.10.15
申请人 行政院原子能委员会核能研究所 发明人 廖文珍;陈仁宏
分类号 C22F1/16(2006.01);G21C3/07(2006.01) 主分类号 C22F1/16(2006.01)
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路171号2楼
主权项 1.一种锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,包括: 在该锆合金(Zirconium alloy)表面进行一氧化层移除 处理; 将该锆合金(Zirconium alloy)置于仅充有氢气之一可 加热之密闭容器中;以及 对该密闭容器中之该锆合金(Zirconium alloy)进行一 热循环氢化处理。 2.如申请专利范围第1项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中该氧化层移除处理更包括: 使用一细砂纸研磨该锆合金(Zirconium alloy)之表面 。 3.如申请专利范围第2项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中该氧化层移除处理更包括: 使用该细砂纸研磨该锆合金(Zirconium alloy)之表面, 直到该锆合金(Zirconium alloy)显现均匀之金属光泽 为止。 4.如申请专利范围第3项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中该氧化层移除处理更包括: 在氩气保护气氛之一手套箱内,使用该细砂纸研磨 该锆合金(Zirconium alloy)之表面。 5.如申请专利范围第1项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中将该锆合金(Zirconium alloy)置于仅 充有氢气之该可加热之密闭容器更包括: 制作适当之一玻璃容器; 将该锆合金(Zirconium alloy)置入该玻璃容器;以及 灌氢与封烧该玻璃容器。 6.如申请专利范围第5项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中制作该玻璃容器更包括: 根据欲充氢之一目标浓度,制作不同体积之该玻璃 容器,且该玻璃容器仅有一端具有适当之一开口。 7.如申请专利范围第6项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中将该锆合金(Zirconium alloy)置入该 玻璃容器更包括: 将该锆合金(Zirconium alloy)以及该玻璃容器皆置于 氩气保护气氛之一手套箱内;以及 将锆合金(Zirconium alloy)放入该玻璃容器后,先以一 软塞封住该开口再取出。 8.如申请专利范围第7项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中灌氢与封烧该玻璃容器更包括: 使用一真空帮浦接上该开口以控制该玻璃容器内 压力;以及 当该玻璃容器内压力达到一预定値,即利用该真空 帮浦将一氢气导入至该玻璃容器内,且在氢气导入 后将该开口封烧。 9.如申请专利范围第8项所述之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法,其中该热循环氢化处理包括: 将已封好之该玻璃容器置放于一水平管型热处理 炉中;以及 设定一热处理路径程式,以透过该水平管型热处理 炉对该玻璃容器加热。 10.如申请专利范围第9项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中更包括: 每周期之一最高温度设定在一特定范围之间,且在 一最高温区维持维持一特定时间; 具有一升温速率以及一降温速率;以及 该最高温度于该特定范围内随周期递增而累加。 11.如申请专利范围第10项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中更包括: 当该最高温度达到该特定范围之上限后,则根据该 目标浓度,在不变动该最高温度的情况下,增加该 热循环氢化处理之周期。 12.如申请专利范围第11项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中该特定范围为摄氏200度~300 度之间。 13.如申请专利范围第12项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中该特定时间为2小时。 14.如申请专利范围第13项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中该升温速率为3℃/分,该降温 速率为2℃/分。 15.如申请专利范围第14项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中该最高温度于该特定范围内 随周期递增而累加10℃。 16.如申请专利范围第1项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中更包括: 于该热循环氢化处理后,对该锆合金(Zirconium alloy) 进行一金相与氢含量检验。 17.如申请专利范围第16项所述之锆合金(Zirconium alloy)之充氢方法,其中该金相与氢含量检验更包括 : 将该锆合金(Zirconium alloy)由该密闭容器中取出; 使用一氢测定仪对该锆合金(Zirconium alloy)进行氢 含量测定;以及 根据一检验金属材料金相程序,观察该锆合金( Zirconium alloy)横截面之一氢化镐分布形态,以确定 该氢化镐是否均匀分布。 图式简单说明: 图一系为本发明较佳实施例之锆合金(Zirconium alloy )之充氢方法之流程步骤图; 图二系为表面氧化层移除装置之示意图; 图三系为氢气分压控制与氢气灌入玻璃容器之示 意图; 图四系为本发明较佳实施例之氢化热处理之温度 循环示意图;以及 图五A~图五E系为本发明较佳实施例之锆合金( Zirconium alloy)试片在充氢前后之横截面金相之示意 图。
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