尉寄望，王海涛，荆云娟，韦鑫，张新元

(陕西省纺织科学研究院，陕西 西安 710038)

0 引言

先进复合材料预制体的成型工艺多种多样，其中三维编织技术具有良好的力学性能，在多个领域有着广泛的应用[1]。在碳化硅核燃料包壳的研制过程中，许多科研生产单位都采用三维编织技术制备预制体，再经过复合工艺，制成核燃料包壳。笔者所在单位长期从事三维编织预制体的研制，近年来，与核工业领域的客户紧密合作，研制碳化硅核燃料包壳用三维编织预制体。本文从三维编织技术的特点方面介绍其在碳化硅核燃料包壳中的应用。

1 核燃料包壳概述

核燃料元件是核电站的核心部件，由核燃料与包壳组成。核燃料包壳是核反应发生的容器，又是盛放核反应放射性产物的容器。核燃料包壳在核电站中发挥着至关重要的作用。在核电站运行期间，核燃料包壳的工作条件是：强烈的中子流辐照，高速冷却剂流的侵蚀、腐蚀，裂变产物的腐蚀，高温、高压与机械应力的作用[2]。这样的工作条件是非常严酷的，为了保证核电站的安全性和可靠性，就必须制备合适的核燃料包壳。目前国内外核燃料包壳普遍使用的材料主要是锆及锆合金，而碳化硅陶瓷复合材料包壳是近年来国际上高度关注的新应用研究方向。

2 碳化硅核燃料包壳

2.1 碳化硅材料的性能

碳化硅是共价键性极强的化合物，其独特的分子结构决定了这种材料具有很高的稳定性。碳化硅的性能特点是：高温下强度大、硬度高、耐磨损性好、抗热冲击性好、热导率大、抗氧化性强、耐化学腐蚀，中子吸收截面较小，固有活性低，衰变热低，辐照尺寸稳定性好。……