【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的各种示例性实施方案通常涉及使用非卤化液体有机金属化合物作为金属前体的陶瓷材料沉积。特别地，本文公开的实施方案涉及使用非卤化液体有机金属化合物作为金属前体通过化学气相沉积在固体基材上沉积陶瓷层。此外，本文公开的实施方案涉及使用非卤化液体有机金属化合物作为金属前体通过化学气相渗透将陶瓷材料渗透至多孔或颗粒基材中。
技术介绍
1、用于核燃料颗粒的含金属陶瓷的化学气相沉积(cvd)传统上是在流化床反应器中采用金属卤化物进行。一些含卤素的金属或类金属化合物是容易被输送至cvd沉积系统中的液体。例如，硅烷如si(ch3)(4-n)cln是可以注入到cvd沉积系统中的载气管线内的液体。然而，许多金属的卤化物是高熔点固体，即在＞200℃下才熔化的固体，它们不容易被输送至cvd系统中。金属卤化物沉积源还可能产生含卤素的有毒气体副产物。
2、化学气相沉积用于制造核燃料颗粒。例如，三结构各向同性(triso)核燃料颗粒包括沉积在核燃料芯核上的两层碳，然后是碳化硅(sic)层和致密热解碳(pyc)外层。sic层通常使用通过载气引入化学气相沉积反应器中的甲基三氯硅烷(mts)或另一种液体氯硅烷沉积。虽然这种方法很好地用于沉积硅基陶瓷层，但使用其他金属例如锆、铪或钨的氯化物进行化学气相沉积不方便，因为这些氯化物通常是高熔点固体。
3、鉴于上述情况，希望开发使用含液体或低熔点金属的前体气体沉积陶瓷层的技术。特别是，希望开发使用含非卤化金属的前体气体沉积陶瓷层的技术。
技术实现思路
<...【技术保护点】
1.一种通过化学气相沉积而沉积金属或陶瓷层的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核，所述核燃料芯核选自由金属的氧化物、碳化物、碳氧化物和氮化物组成的组，所述金属选自由铀、钚和钍及它们的混合物组成的组。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核，所述核燃料芯核选自由氧化铀、碳化铀、氮化铀、碳氧化铀及它们的混合物组成的组。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述核燃料芯核包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中每种颗粒包括核燃料芯核、所述芯核上的多孔碳缓冲层和所述缓冲层上的热解碳致密层。
7.根据权利要求2所述的方法，其中：
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体是选自由Zr、Hf、Nb、Ta、W、V、Ti及它们的混合物组成的组的金属的化合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体具有式M+nLn、M+nL1(n-m)L2(m)或(L3＝)p
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体是：
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述气态碳源是甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、乙炔、天然气或它们的混合物。
13.根据权利要求1所述的方法，其中：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述气态氮源是氮气、氨或它们的混合物。
15.根据权利要求1所述的方法，其中：
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述气态氧源是臭氧、氧气、一氧化氮、一氧化二氮或它们的混合物。
17.一种通过化学气相渗透提供具有金属或陶瓷基质的多孔物质的方法，包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体是选自由Zr、Hf、Nb、Ta、W、V、Ti及它们的混合物组成的组的金属的化合物。
19.一种通过化学气相沉积在固体材料上涂覆金属或陶瓷层的方法，包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体是选自由Zr、Hf、Nb、Ta、W、V、Ti及它们的混合物组成的组的金属的化合物。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种通过化学气相沉积而沉积金属或陶瓷层的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核，所述核燃料芯核选自由金属的氧化物、碳化物、碳氧化物和氮化物组成的组，所述金属选自由铀、钚和钍及它们的混合物组成的组。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述颗粒是核燃料芯核，所述核燃料芯核选自由氧化铀、碳化铀、氮化铀、碳氧化铀及它们的混合物组成的组。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述核燃料芯核包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中每种颗粒包括核燃料芯核、所述芯核上的多孔碳缓冲层和所述缓冲层上的热解碳致密层。
7.根据权利要求2所述的方法，其中：
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体是选自由zr、hf、nb、ta、w、v、ti及它们的混合物组成的组的金属的化合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述非卤化液体有机金属前体具有式m+nln、m+nl1(n-m)l2(m)或(l3＝)pm+nl(n-2p)，其中：
【专利技术属性】
技术研发人员：H·T·金，
申请(专利权)人：埃克斯能量有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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