SiGA 编织碳化硅核燃料包层。（图片：DOE）

由于其硬度和高温耐久性，碳化硅几十年来一直用于工业用途。它已证明自身是微小的TRISO燃料颗粒关键成分。但SiC有一个弱点——纯SiC太脆，无法用于结构部件，例如12英尺长的轻水反应堆燃料包壳管。

通用原子电磁系统公司 (GA-EMS) 设计了一种解决方案，使用 SiC 生产核燃料包层，可承受高达 3,800°F 的极端温度。据美国能源部称，该部通过其事故容错燃料计划为 GA-EMS 提供了支持，SiGA 包层目前有望在本赛季末得到全面验证，并于 2030 年初实现商业化。GA-EMS 正在通过继续其测试计划和开发国内制造能力为商业化备用燃料。

复合材料： SiGA由SiC制成，SiC是一种由高纯度晶体成分的硅和碳制成的陶瓷材料。SiC的优势在于其耐热性，但GA-EMS解释说，“纯SiC的脆性限制了其作为结构材料的使用。但是，可以通过用SiC纤维增强单片SiC（形成一种称为陶瓷基复合材料或CMC的复合材料）来增强其韧性，以解决这种脆性问题。”

美国能源部称，这种纤维“对材料的强化方式类似于钢筋用于加固混凝土”。这种纤维可承受3800°F的高温，比通常用于包覆的锆合金的熔点高出约500度。

据美国能源部称，SiGA体系还“采用一项覆盖面广的密封技术，能够承受超轻水反应堆典型参数压力”。

测试: GA-EMS已制造出符合反应堆规格的6英寸长SiGA小和3英尺包层样品，这些样品将在爱达荷国家实验室进行辐照。据美国能源部称，最近的工作表明，该工艺可扩展到全长12英尺的燃料。正在使用研究反应堆、商用反应堆以及建模和模拟进行加速燃料鉴定。

GA-EMS报告称，它于2009年开始研究用于核燃料包壳应用的SiC复合材料。这项工作获得了美国能源部事故容错燃料计划的资金、辐射测试和辐射后检查支持，该国于2012年实施新型燃料技术（包括包壳）提高轻水反应堆的运行性能、经济性和安全性，并延长事故场景高温下的响应时间。

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