中核北方核燃料元件有限公司自主研制的碳化硅復(fù)合材料包殼管于2020年4月完成高注量輻照考驗(yàn)，順利出堆!本次輻照的目的是完成兩種工藝路線的篩選，通過(guò)兩種工藝制備的碳化硅復(fù)合材料包殼管輻照前后的性能對(duì)比，確定適用于反應(yīng)堆運(yùn)行的工藝路線。目前出堆的碳化硅復(fù)合材料包殼管樣品，經(jīng)過(guò)解剖和外觀檢測(cè)，樣品狀態(tài)良好，表明碳化硅復(fù)合材料包殼管成功實(shí)現(xiàn)入堆考驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

2013年起，中核集團(tuán)在“龍騰2020”計(jì)劃中設(shè)立耐事故燃料元件用碳化硅復(fù)合材料包殼管研發(fā)專項(xiàng)。中核北方聯(lián)合核工業(yè)第八研究所充分利用中核集團(tuán)提供的便利資源，建立相關(guān)研制能力，填補(bǔ)了中核北方和核工業(yè)第八研究所兩家單位的技術(shù)空白。在原子能公司的大力支持下，兩家單位在項(xiàng)目初期克服了各自專業(yè)領(lǐng)域和技術(shù)領(lǐng)域的困難，組建專門技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展專項(xiàng)研發(fā)工作，其中，核工業(yè)第八研究所負(fù)責(zé)碳化硅預(yù)制件骨架的制備工作，中核北方公司通過(guò)兩種主要工藝路線完成碳化硅復(fù)合材料包殼管的性能保護(hù)、致密化處理和堆外性能評(píng)價(jià)。

在“十二五”末期，中核北方完成相關(guān)設(shè)備能力的建設(shè)，成功搭建起兩條工藝試驗(yàn)線，通過(guò)兩種工藝路線成功制備獲得了400mm和1000mm的實(shí)驗(yàn)樣件。“十三五”期間，中核北方繼續(xù)在碳化硅復(fù)合包殼管性能優(yōu)化方面開(kāi)展深入研究工作，并制備獲得了性能優(yōu)異的碳化硅復(fù)合材料包殼管。目前碳化硅復(fù)合材料包殼管的平均軸向拉伸強(qiáng)度優(yōu)于250MPa，密度大于2.8g/cm3，上述兩項(xiàng)指標(biāo)與英美兩國(guó)的研發(fā)水平相當(dāng)。同時(shí)，獲得的碳化硅復(fù)合包殼管的氦氣泄漏率指標(biāo)也在逐年優(yōu)化，目前最優(yōu)水平已經(jīng)達(dá)到了≤2.2×10-10Pa·m3·sec-1。

后續(xù)中核北方還將在碳化硅復(fù)合材料包殼管的綜合性能提升以及包殼與端塞的連接工藝方面繼續(xù)開(kāi)展研究，為推動(dòng)碳化硅復(fù)合材料包殼管在核電領(lǐng)域的應(yīng)用貢獻(xiàn)自己的研發(fā)力量。

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