Micro-channel heat exchangers with high heat transfer area such as the printed circuit heat exchanger (PCHE) are likely to be adopted to next generation nuclear reactors such as Small Modular Reactor (SMR) and Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) to ensure high thermal efficiencies and compact size. Diffusion bonding is a key technology for fabrication of such heat exchangers. In this study, Ni-foil interlayer was inserted into joint region in order to remove precipitates and induce grain boundary migration at the bond line to obtain better bond quality. Furthermore, application of post bond heat treatments on the diffusion-bonded specimens resulted in improved tensile properties and uniformity of Ni content across the bonding interface and performed corrosion behavior and stress corrosion cracking (SCC) analyses in $S-CO_2$ environment. The mechanical integrity of the diffusion bond joints was evaluated by tensile testing at room temperature, and $650^\circ C$. Moreover, the mechanical integrity and corrosion behavior of the diffusion bond joints will be discussed in view of the microstructural features at the joint region.
인쇄기판형 열교환기와 같은 높은 열전달 면적을 가진 미세유로열교환기가 지닌 높은 열효율과 소형제작이 가능한 이점으로 SMR, SFR과 같은 차세대원자로에 적용될 것으로 전망된다. 확산접합 기법은 이러한 열교환기의 제작을 위한 핵심기술이다. 본 학위논문에서는 확산접합 시 접합계면 석출물을 제거하기 위해 Ni 중간삽입물을 접합면에 삽입하여 입계 이동을 증진하고 접합효율 향상을 도모하였다. 또한 확산접합 시편에 후열처리를 적용하여 인장특성을 증진시키고 접합계면에서 Ni의 균일한 확산을 유도하고 초임계 이산화탄소 환경 부식거동과 응력부식균열 거동을 분석하였다. 확산접합 시편의 기계적 건전성은 상온과 $650^\circ C$ 에서 평가되었다. 또한 평가된 기계적 건전성과 부식거동은 접합면 미세구조 분석을 통해 관찰되었다.
