近日，由中央研究院核能與核技術(shù)所牽頭承擔(dān)的國家電投B類科技項目“SiC/ SiCf復(fù)合材料包殼管研制及應(yīng)用性能研究”順利通過國家電投集團科技與創(chuàng)新部組織的項目驗收。參加本次驗收會的專家組成員由來自原國家核電專家委、國核鈾業(yè)、國氫科技、北京核力同創(chuàng)、上海核工院、國核鋯業(yè)等專家組成。

本次驗收評審會采取現(xiàn)場會議審查的方式，專家組聽取了項目承擔(dān)單位關(guān)于項目任務(wù)完成情況、資金使用情況、檔案管理情況等相關(guān)匯報，現(xiàn)場查閱了項目評價資料，查驗了項目相關(guān)成果，核對了項目總體目標(biāo)、研究內(nèi)容、考核指標(biāo)等完成情況，并進行了質(zhì)詢和討論。專家組一致認為項目完成了任務(wù)合同書規(guī)定的各項內(nèi)容，實現(xiàn)了研究目標(biāo)，達到了考核指標(biāo)的要求，同意該項目通過驗收。

課題簡介

中央研究院作為國家電投集團抗事故燃料研究領(lǐng)域的策源地，自2012年開始與西北工業(yè)大學(xué)合作開展SiC/ SiCf復(fù)合材料包殼管研發(fā)工作。經(jīng)過十多年的科研積累，目前已掌握了先進的SiC/ SiCf復(fù)合材料包殼管制備及相應(yīng)的連接/封裝技術(shù)，發(fā)展了針對SiC/ SiCf復(fù)合陶瓷包殼的力學(xué)、腐蝕、輻照、熱物性及模擬技術(shù)方法，并搭建了配套的科研設(shè)施和測試平臺，為項目順利實施和進一步有序發(fā)展提供了支持。項目組申請并獲批了多項SiC/ SiCf復(fù)合材料包殼管國家和集團課題，持續(xù)推動我國具有自主知識產(chǎn)權(quán) SiC/SiCf復(fù)合材料包殼管研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)優(yōu)勢

項目團隊掌握了先進的SiC/SiCf復(fù)合材料包殼管制備工藝，包括SiC纖維管狀預(yù)制體、致密SiC基體、CVD SiC外涂層及封接工藝等，能夠制備1.5米長管，最大徑向熱導(dǎo)率達到22.64 W/m·K，氣密性測試15.5 MPa氦氣正壓保壓165小時氦漏率優(yōu)于1.33×10-9Pa.m3/s，熱導(dǎo)率、氣密性等關(guān)鍵性能達到國際先進水平。

應(yīng)用前景

SiC/SiCf復(fù)合材料是理想的包殼管候選材料，在壓水堆中應(yīng)用可大幅提升其安全性和經(jīng)濟性；SiC/SiCf復(fù)合材料包殼管具有良好的高溫性能，可以允許反應(yīng)堆在更高溫度和更高功率下安全運行，在第四代高溫反應(yīng)堆、高功率核反應(yīng)堆以及全壽命小型反應(yīng)堆中具有廣闊的應(yīng)用前景；良好的高溫性能和抗輻照性能等特點，決定SiC/SiCf復(fù)合材料在未來新型反應(yīng)堆中具有廣闊的應(yīng)用前景。

實用價值

福島事故后，抗事故核燃料研發(fā)是國際先進燃料研發(fā)的重要方面，美國、日本、法國、韓國等發(fā)達國家都已投入大量資源開展耐事故燃料研發(fā)和工程驗證。中央研究院將持續(xù)開展SiC/ SiCf復(fù)合材料包殼管研發(fā)，致力于搶占核燃料組件研發(fā)領(lǐng)域的科技制高點。