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近日，由中央研究院核能與核技術所牽頭承擔的國家電投B類科技項目“SiC/ SiCf復合材料包殼管研制及應用性能研究”順利通過國家電投集團科技與創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、國氫科技、北京核力同創、上海核工院、國核鋯業等專家組成。

本次驗收評審會采取現場會議審查的方式，專家組聽取了項目承擔單位關于項目任務完成情況、資金使用情況、檔案管理情況等相關匯報，現場查閱了項目評價資料，查驗了項目相關成果，核對了項目總體目標、研究內容、考核指標等完成情況，并進行了質詢和討論。專家組一致認為項目完成了任務合同書規定的各項內容，實現了研究目標，達到了考核指標的要求，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域的策源地，自2012年開始與西北工業大學合作開展SiC/ SiCf復合材料包殼管研發工作。經過十多年的科研積累，目前已掌握了先進的SiC/ SiCf復合材料包殼管制備及相應的連接/封裝技術，發展了針對SiC/ SiCf復合陶瓷包殼的力學、腐蝕、輻照、熱物性及模擬技術方法，并搭建了配套的科研設施和測試平臺，為項目順利實施和進一步有序發展提供了支持。項目組申請并獲批了多項SiC/ SiCf復合材料包殼管國家和集團課題，持續推動我國具有自主知識產權 SiC/SiCf復合材料包殼管研發和產業化應用。

技術優勢

項目團隊掌握了先進的SiC/SiCf復合材料包殼管制備工藝，包括SiC纖維管狀預制體、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小時氦漏率優于1.33×10-9Pa.m3/s，熱導率、氣密性等關鍵性能達到國際先進水平。

應用前景

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

實用價值

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