Objevili jsme nový způsob antikorozní ochrany palivových článků pro tlakovodní jaderné reaktory a to pokrýváním jejich povrchů kompozitními polykrystalickými diamantovými (PCD) vrstvami . Standardně se jako ochrana proti korozi kovových materiálů a slitin používaji vrstvy, nepropouštějící molekuly vody. Neporušená, pro vodu nepropustná vrstva, perfektně brání přímému kontaktu kovového podkladu s vodním prostředím. Pokud ale při zvýšených teplotách následkem změn objemu podkladového materiálu dojde k popraskání vodou nepropustné ochranné vrstvy, dojde v místech nových prasklin k velmi rychlému rozvoji koroze podkladového kovového materiálu. Stupeň koroze podkladového kovového materiálu je typicky v okolí prasklin ochranného povlaku ještě vyšší, než u nechráněného kovového materiálu. PCD vrstvy se nanášejí na povrch metodou nízkoteplotní depozice z plynné fáze v mikrovlnném plazmatu. Tímto pokrytím Zr povrchů bylo dosaženo snížení koroze palivových článků o 25-40% v závislosti na teplotě. Testy v autoklávech firmy Westinghouse ukázaly, že PCD vrstvy mohou sloužit jako pasivní prvek pro zvýšení jaderné bezpečnosti a zároveň prodlouží dobu použití paliva, které se odstraňuje z reaktoru především kvůli korozi povrchu a nikoli z důvodu dostatečného vyhoření. Získali jsme český a evropský patent. Dalším krokem našeho výzkumu je kombinace dvou specifických antikorozních strategií : pokrytí Zr povrchů PCD vrstvou a následné pokovování CrAlSiN slitinou. Dvouvrstvé povlaky snižují oxidaci Zr povrchů o více než 88% ve srovnání s nepokrytými Zr materiály v obou případech vystavenými pracovním podmínkám vodou chlazeného jaderného reaktoru. Výsledky byly zveřejněny v českých i mezinárodních médiích 9 Scientists Help Safeguard Nuclear Reactors, Meterials Performance, 2015, Hospodářské noviny, idnes, ČT.
FENDRYCH FRANTISEK; KRATOCHVÍLOVÁ IRENA; SKAROHLÍD JAN; SKODA RADEK ; TAYLOR ANDREW JAMES, EP3047046A1“USE OF A ZIRCONIUM ALLOY COATED WITH AN HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE DIAMOND LAYER FOR A NUCLEAR REACTOR“, podáno k Evropskému patentovému úřadu 16.9.2016, kladné stanovisko úřadu: 17.4. 2020, bude uděleno v roce 2020