刘  洋，任啟森，吴利翔，严  俊，张显生，薛佳祥，廖业宏，王继伟，高长源

(中广核研究院有限公司 核燃料与材料研究所，核反应堆材料实验室，广东 深圳 518000)

摘  要：本文旨在研究TRISO弥散SiC惰性基模拟芯块蠕变性能。采用工业CT分析弥散在SiC惰性基体中TRISO颗粒含量。采用扫描电子显微镜对分析TRISO弥散SiC惰性基模拟芯块的微观形貌进行观察分析。采用配有超高温炉的万能试验机开展压缩蠕变试验。结果表明，弥散分布在惰性SiC基体中的TRISO颗粒含量分别约为26.3 vol.%和35.9 vol.%。烧结后的SiC惰性基体致密，未观察到微观孔隙和裂纹缺陷，弥散分布的TRISO颗粒与SiC基体界面结合良好。1 500 ℃时，SCT-0、SCT-30和SCT-40模拟芯块施加100 MPa压应力，对应蠕变速率分别为7×10^–7 s^–1、3×10^–8 s^–1和5×10^–8 s^–1。1 600 ℃时，蠕变速率分别为1×10^–6 s^–1、2×10^–8 s^–1和4×10^–8 s^–1。1 700 ℃时，蠕变速率分别为2×10^–6 s^–1、1×10^–7 s^–1和1×10^–7 s^–1。TRISO颗粒的添加，显著提高了SiC惰性基体的抗蠕变性能，降低了蠕变碎裂的风险，但TRISO颗粒含量由30%增加至40%，对蠕变速率未产生明显的影响。1 600 ℃和1 700 ℃时，相同压应力作用下，SCT-0、SCT-30和SCT-40模拟芯块蠕变速率变化规律一致。TRISO颗粒弥散SiC惰性基模拟芯块蠕变过程中，裂纹优先萌生在SiC基体与两个相邻TRISO颗粒接触界面变形的不匹配，使得导叠加热膨胀不匹配，导致基体内部形成高的残余应力，致使裂纹扩展至整个截面发生断裂。

关键词：TRISO；SiC惰性基体；微观结构；蠕变性能