【儀表網 研發快訊】碳化硅纖維具有低密度、高強度、高模量以及優異的耐高溫、抗氧化、耐輻照和耐腐蝕等性能，在核電等領域具有極其重要的應用價值。在核電領域，碳化硅纖維增強碳化硅復合材料因其低中子毒性、耐中子輻照和耐高溫氧化等特性, 因此被認為是改變未來核能產業游戲規則的重要戰略材料，也是核電強國競逐的關鍵材料之一。
 

　　中國科學院寧波材料技術與工程研究所自2014年起開展高性能連續碳化硅纖維研究工作，陸續突破了特種硅基先驅體合成、高速熔融紡絲、低氧不熔化、高溫陶瓷化和纖維致密化等關鍵技術，掌握了先驅體轉化陶瓷過程關鍵物理化學機制和微晶微結構調控技術，成功獲得高結晶連續碳化硅纖維(NIMTE-S13)。近日，經CNAS第三方檢測，該連續碳化硅纖維的平均拉伸強度達到2.4 GPa，拉伸模量為440 GPa，微晶尺寸大于40nm，氧含量低于0.5%，具有優異的耐高溫、耐輻照和導熱性能，有望在下一代核能系統等應用環境中發揮重要作用。
 

　　該研究得到國家發改委重大科教基礎設施平臺、國家自然科學基金委重大研究計劃、中國科學院戰略先導專項等重大項目的長期穩定支持。
 

圖1  高結晶連續碳化硅纖維微觀形貌圖片
 

圖2  高結晶連續碳化硅纖維X射線衍射圖譜
 

圖3  高結晶連續碳化硅纖維實物圖
 

　　表1  NIMTE-S13高結晶連續碳化硅纖維與國外主流產品的性能對比