SiC核燃料包壳材料

　锆合金作为核燃料包壳材料已经40多年，并经历了三代合金，而SiC是一种极具应用潜力的材料，有可能成为第4代核反应堆的包壳材料。

　　这种材料的优点是：

　　1、熔点高

　　熔点高达2730℃，所以在冷却剂丧失（LOCA）事故发生时也不会发生危险。

　　2、不会放热

　　由于SiC与水蒸气反应活性很低，发生失水事故，温度升高也不会产生大量氢气发生危险，并且避免反应放热。

　　3、换料周期长

　　SiC水侧腐蚀速率很低，可以大大延长换料周期。

　　4、节省燃料

　　相比锆合金，SiC具有更低的中子吸收截面，可以节省25%的燃料。

　　5、安全

　　高的机械强度降低磨损导致失效的几率。

　　6、功率高

　　得益于SiC可以在LOCA工况下工作，可以提高约30%的功率。

　　7、废料处理容易

　　核燃料燃烧更充分，提高功率，减少废料的放射性，降低废料处理的难度。

　　这种材料的缺点是：

　　1、价格昂贵。

　　2、工艺不成熟，不能达到包壳管要求。

　　3、作为包壳管材料，工程应用数据缺乏。

　　4、获得许可证尚需漫长时间。

　　5、换用SiC做包壳，很多规格标准、反应堆设计都需重新配套。

　　SiC复合材料包壳管一般有两种：一种是SiC金属复合层，包壳管形式为：金属层+整体致密SiC层+纤维层结构。另一种就是纯SiC型，分为内、外两层，内层为整体致密SiC层；外层为SiC/SiC复合材料层。虽然，SiC材料可能成为第4代核反应堆的包壳材料，但仍需投入大量研究。