国家标准计划《连续纤维增强陶瓷基复合材料管材室温轴向拉伸性能试验方法》由 TC194(全国工业陶瓷标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会。
主要起草单位 中国科学院上海硅酸盐研究所 。
81 玻璃和陶瓷工业 |
81.060 陶瓷 |
81.060.30 高级陶瓷 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 20323:2018。
采标中文名称:精细陶瓷(先进陶瓷、先进技术陶瓷) 环境温度下空气常压下陶瓷复合材料的机械性能 管材拉伸性能的测定。
核能的发展与安全性提升,离不开新型核材料的出现以及对于传统核材料的改进。
自2011年福岛核事故以来,人们对反应堆包壳材料提出了事故容错性的迫切需求,即在核安全事故发生后的一段时间内,包壳材料能够保持其结构与功能的完整性,进而为后续的救助与修复工作争取时间。
新型的事故容错核燃料包壳材料要求其在原有力学性能、抗辐照性能和抗腐蚀性能的基础上,进一步提升在高温水蒸气环境下的抗氧化性能以及对裂变气体的容纳性能。
碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐辐照等特性,被认为是应用于事故容错核燃料包壳、面向高温辐照环境的结构组件和散裂靶结构单元、核聚变堆流道插件等部件的最佳候选核用材料之一。
目前,美国、日本、韩国、欧盟国家都在大力发展燃料包壳用陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)管材研制和开发技术,该技术是近50年以来核燃料领域的一次重大技术革命,国际核能界业已掀起一股科技研发热潮,正深刻改变核能科技的发展方向。
在陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)燃料包壳评价方法和标准方面,法国原子能委员会(CEA)牵头制定发布了陶瓷基复合材料管材室温环向拉伸性能测试标准(ISO21971:2019),也正在建立并完善燃料包壳管材料的高温试验方法。
我国中国科学院上海硅酸盐研究所、中广核集团、国家电投、中物院、中核集团等单位也在开发燃料包壳管的研制技术,然而国内尚无包壳管材料的轴向和环向的拉伸性能测试评价标准,不利于相关核能材料和核能技术走出国门、走向世界。
因此,有必要制定燃料包壳管材料相关标准。
本文件规定了环境温度和大气压力下,连续纤维增强陶瓷基复合材料管材轴向拉伸性能试验方法。 管状复合材料纤维结构和试样几何因素不同于平板结构材料,本方法仅针对管状结构复合材料样品的轴向拉伸性能的测定。 本文件规定了连续纤维增强陶瓷基复合材管材轴向拉伸性能和拉伸性能(如:拉伸强度、应变、拉伸弹性模量和泊松比)的试验方法。 本文件适用于单向、双向或多向连续纤维增强的陶瓷基复合材料管沿轴向拉伸性能的测定。玻璃基复合材料管的轴向拉伸性能测定也可参考本标准。