Page 79 - 核能协会奖励公报2023（终版20240607）

中国核能行业协会科学技术奖励公报 2023

新一代高性能锆合金研发 [2023HNJ13]

及热处理技术，研制出合格的 200kg 级成品包
壳样管。
3）提出并采用了利用商业堆开展多种新型
锆合金材料辐照性能筛选的技术路线，实现了
6 种 N45-A 系列锆合金成品包壳样管入堆考验，
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快中子注量达到 1.56×10 n/cm 。
4）建立了锆合金堆内外性能优选评价方法，
优选出 N45-A11 高性能锆合金 , 为 CF4 燃料元
件设计与工程应用奠定了坚实的材料学基础。
本项目成果已获发明专利 10 件，成功注册
核燃料包壳是核反应堆中防止放射性物质
了 N45 商标，公开发表学术论文 22 篇。
泄漏的第一道安全屏障，其性能对核电站的安 二
研究成果已应用于 CF4 燃料元件包壳材
全、可靠运行和经济性有至关重要的影响。锆 等
料 N45 锆合金成分设计及工程化研制，实现了
合金具有低的中子吸收截面和良好的综合性能， 奖
CF4 特征化燃料组件用 1000kg 级 N45-A11 包
是目前压水堆核电站唯一理想的燃料元件包壳
壳管材制备，为 CF4 特征化燃料组件入商业堆
用材料。
辐照考验及高性能锆合金工程应用评估提供了
本项目依托中核集团“龙腾 2020”科技创
坚实技术保障。
新计划核心能力提升项目，针对压水堆高燃耗
CF4 燃料元件对先进锆合金材料的需求，开展
了 N45-A 系列高性能锆合金研发，突破了新
型锆合金成分设计、加工制备、堆内材料辐照
考验及优选评价等四项关键技术，研制出 6 种
N45-A 系列锆合金 200kg 级包壳管材，掌握了
合金包壳管材堆内外应用性能数据，最终优选
出 1 种命名为 N45-A11、满足 CF4 燃料元件工
程化应用研究需求的高性能锆合金。主要创新
成果如下：
1）突破了高性能锆合金成分设计技术瓶颈，
研发出 6 种堆外耐腐蚀性能优良的 N45-A 系列
锆合金，经商业堆堆内材料辐照考验验证，满
足了高燃耗燃料组件对新型锆合金的需求。
2）揭示了 N45-A 系列新型锆合金微观组
织和性能之间的关联关系，掌握了不同合金
200kg 级铸锭成分均匀性控制、包壳管材加工

完成单位：中国核动力研究设计院
通讯地址：四川省成都市双流区长顺大道一段 328 号
联.系.人：蒋汀岚..电话：028-85905324
电子信箱：npic_j@163.com

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