氢化锆具有较高的氢密度、低的中子捕获截面和负的温度系数，是一种新型的固体中子慢化材料。用氢化锆做慢化剂的反应堆能在较高温度(600～650℃)下工作而无需高压容器，使得反应堆的体积和质量大大减小，因此，氢化锆是一种优于液态慢化剂的慢化材料。但在工作温度范围内，由于ZrHx→←Zr+x/2H2反应平衡，氢化锆中的氢含量可能逐渐降低，从而缩短了慢化剂的使用寿命。在氢化锆表面制备防氢渗透层可以解决这个问题。 本研究主要包括高氢含量氢化锆基体制备研究、表面原位氧化法和电沉积法制备防氢渗透涂层研究以及所制备膜层阻氢效果和机理研究。 本文采用控制温度和氢分压的方法制备氢化锆基体，研究表明慢速降温、慢速加氢的工艺条件适合制备高氢含量无裂纹氢化锆基体。 原位氧化法的原理是利用纯O2与ZrH2反应在氢化锆表面直接生成氧化膜。实验结果表明，氧化膜厚度与氧化温度成正比，400℃时，O2与ZrH2开始反应，生成的氧化膜很薄；550℃时，得到的氧化膜均匀、致密，呈现黑色，此温度为最佳氧化温度；当温度超过570℃时，氧化膜表面出现白色斑点，此斑点影响膜层的致密性。一定氧化温度下，氧化膜厚度与氧化时间成正比，最佳氧化时间为2h。对氧化膜防氢渗透效果进行检测，结果表明，氧化膜具有防氢渗透作用，低温时防氢效果更显著，在600℃时无氧化膜样品的失氢量是有氧化膜样品的21倍。SEM分析表明，氧化膜厚度为50～70μm，与基体结合紧密，膜层致密、均匀；XRD结果表明，氧化膜主要成分为单斜晶相ZrO2；XPS分析表明氧化膜中含有ZrO2和O-H基团，其中O-H基团具有一定防氢渗透作用。 研究了电镀铬方法制备防氢渗透层的工艺和效果。样品表面经抛光后，用HF酸化学腐蚀30s可以完全去除表面氧化层。实验选用标准镀铬液，反应温度为70℃，实验结果表明，电流密度在3.6～4.6A·dm-2时，可以得到均匀、致密的镀铬层。当电流密度超过5A·dm-2时，镀层表面出现起皮现象。SEM结果表明，镀铬层由颗粒状铬沉积而成，质量较好的涂层厚度约为40μm。通过防氢渗透实验检测表明，镀铬层具有一定的防氢渗透作用。 氢化锆表面制备的氧化膜和电镀铬都具有防氢渗透作用，氧化膜的防氢效果优于电镀铬的防氢效果。