先進核能領域連續碳化矽纖維增強碳化矽陶瓷基複合材料的發展研究

先進核能領域連續碳化矽纖維增強碳化矽陶瓷基複合材料的發展研究

先進核能係統的發展對核材料在多場耦合極端環境下的服役穩定性提出了更高的要求。連續碳化矽纖維增強碳化矽(SiC_f/SiC)陶瓷基複合材料具有密度低、高溫力學性能優良、耐腐蝕、耐輻射等優點。它們在外力作用下也表現出「假塑性」斷裂行為,被視為在先進核能係統中具有巨大應用前景的新型結構材料。本文首先從材料級、構件級、服役性能三個層面系統總結了核用SiC_f/SiC複合材料的基礎研究系統。分析了美國、法國、日本等傳統核電國家和其他新興核電國家以及我國在核用SiC_f/SiC複合材料領域的發展趨勢。整理了我國核用SiC_f/SiC複合材料在原料、資料累積、專利標準等方面所面臨的問題與挑戰。有針對性地提出了相關措施和建議,包括加強材料製備技術研發、開拓研發新範式、加強「產學研用」合作關係、加強國際交流等在堅持中國主攻的基礎上。希望為我國核用SiC_f/SiC複合材料領域的研究方向與決策提供參考。

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