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표면에 코팅층이 형성된 지르코늄 합금에 있어서,상기 코팅층은 혼합층을 포함하고 있으며,상기 혼합층은 Y2O3, SiO2, ZrO2, Cr2O3, Al2O3, Cr3C2, SiC, ZrC, ZrN, Si 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 초고온 내산화성 물질과 지르코늄 합금 모재 물질을 포함하고, 혼합층과 지르코늄 합금 모재 물질의 경계면에서 혼합층의 표면을 향하여 수직방향으로 상기 초고온 내산화성 물질과 지르코늄 합금 모재 물질 간에 조성적 구배를 형성하는 것을 특징으로 하는 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금
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제1항에 있어서,상기 코팅층은 혼합층 상부에 Y2O3, SiO2, ZrO2, Cr2O3, Al2O3, Cr3C2, SiC, ZrC, ZrN, Si 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금
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제1항에 있어서,상기 지르코늄 합금 모재는 지르칼로이-4(Zircaloy-4), 지르칼로이-2(Zircaloy-2), 절로(ZILRO), 엠5(M5) 및 하나(HANA)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종인 것을 특징으로 하는 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금
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제1항에 있어서,상기 코팅층의 두께는 3 - 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금
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제1항에 있어서,상기 초고온 내산화성 물질과 지르코늄 합금 모재 물질 간의 조성적 구배는 혼합층과 지르코늄 합금 모재 물질의 경계면에서 혼합층의 표면으로 갈수록, 초고온 내산화성 물질의 조성 비율이 증가하는 것을 특징으로 하는 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금
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제1항의 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금을 포함하는 핵연료 집합체 부품
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제6항에 있어서,상기 핵연료 집합체 부품은 지지격자, 안내관, 중수로 압력관 및 피복관으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 핵연료 집합체 부품
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지르코늄 합금 모재 표면에 레이저를 조사하여 지르코늄 합금 모재 표면을 용융시키는 단계(단계 1);상기 단계 1의 지르코늄 합금 모재 표면의 용융이 발생되는 부위에 Y2O3, SiO2, ZrO2, Cr2O3, Al2O3, Cr3C2, SiC, ZrC, ZrN, Si 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 초고온 내산화성 물질을 공급하여, 초고온 내산화성 물질과 지르코늄 합금 모재 물질 간에 조성적 구배를 형성하는 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금을 제조하는 단계(단계 2); 및상기 단계 2의 코팅층이 형성된 지르코늄 합금을 냉각시키는 단계(단계 3);를 포함하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 단계 2의 용융이 발생되는 부위는 레이저의 출력을 조절하여 용융이 발생되는 부위의 깊이가 조절되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 레이저 출력은 50 - 500 W인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항에 있어서,단계 2의 상기 초고온 내산화성 물질은 운반가스와 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 운반 가스는 Ar 또는 He인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 초고온 내산화성 물질은 노즐을 통해서 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 초고온 내산화성 물질 입자의 크기는 10 - 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 노즐은 이중관형 노즐로서, 이중관형 노즐 내부로 초고온 내산화성 물질과 운반가스를 공급하고, 이중관형 노즐 외부로 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 불활성 가스는 Ar 또는 He 인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 불활성 가스는 모재 표면의 용융이 발생되는 부위를 주위와 차단함으로써 산화를 억제하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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Y2O3, SiO2, ZrO2, Cr2O3, Al2O3, Cr3C2, SiC, ZrC, ZrN, Si 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 초고온 내산화성 물질의 입자의 크기가 0
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제18항에 있어서,상기 단계 1의 용매는 아세톤, 에탄올 및 아세톤과 알코올의 혼합용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항 또는 제18항에 있어서,상기 레이저 조사는 이송 스테이지 상에 지르코늄 합금을 위치시키고, 이송 스테이지의 이동에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항 또는 제18항에 있어서,상기 레이저 조사는 레이저 조사부를 이동시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항 또는 제18항에 있어서,단계 2의 지르코늄 합금 모재 물질과 초고온 내산화성 물질의 조성적 구배는 혼합층과 지르코늄 합금 모재 물질의 경계면에서 혼합층의 표면으로 갈수록, 초고온 내산화성 물질 간의 조성 비율이 증가하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항 또는 제18항에 있어서,단계 3의 냉각은 상기 지르코늄 합금 모재 판재인 경우, 단계 2의 코팅층이 형성된 지르코늄 합금을 이송 스테이지 상에 위치시키고, 이송 스테이지와 판재 사이에 유체를 통과시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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제8항 또는 제18항에 있어서,상기 단계 3의 냉각은 상기 지르코늄 합금 모재가 관재인 경우 관재의 내부에 유체를 통과시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용하여 표면에 혼합층을 포함하는 코팅층이 형성된 지르코늄 합금의 제조방법
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