鋯合金作為核燃料包殼材料已經(jīng)40多年，并經(jīng)歷了三代合金，而SiC是一種極具應用潛力的材料，有可能成為第4代核反應堆的包殼材料。

這種材料的優(yōu)點是：

1、熔點高

熔點高達2730℃，所以在冷卻劑喪失(LOCA)事故發(fā)生時也不會發(fā)生危險。

2、不會放熱

由于SiC與水蒸氣反應活性很低，發(fā)生失水事故，溫度升高也不會產(chǎn)生大量氫氣發(fā)生危險，并且避免反應放熱。

3、換料周期長

SiC水側腐蝕速率很低，可以大大延長換料周期。

4、節(jié)省燃料

相比鋯合金，SiC具有更低的中子吸收截面，可以節(jié)省25%的燃料。

5、安全

高的機械強度降低磨損導致失效的幾率。

6、功率高

得益于SiC可以在LOCA工況下工作，可以提高約30%的功率。

7、廢料處理容易

核燃料燃燒更充分，提高功率，減少廢料的放射性，降低廢料處理的難度。

這種材料的缺點是：

1、價格昂貴。

2、工藝不成熟，不能達到包殼管要求。

3、作為包殼管材料，工程應用數(shù)據(jù)缺乏。

4、獲得許可證尚需漫長時間。

5、換用SiC做包殼，很多規(guī)格標準、反應堆設計都需重新配套。

SiC復合材料包殼管一般有兩種：一種是SiC金屬復合層，包殼管形式為：金屬層+整體致密SiC層+纖維層結構。另一種就是純SiC型，分為內、外兩層，內層為整體致密SiC層;外層為SiC/SiC復合材料層。雖然，SiC材料可能成為第4代核反應堆的包殼材料，但仍需投入大量研究。