用于核聚变反应的碳化硅陶瓷基复合材料

HASTE-F由Royce材料挑战加速器计划（Materials Challenge Accelerator Programme, MCAP）资助，由英国原子能管理局领导，专注于解决使用碳化硅复合材料（SiC/SiC）作为聚变材料的关键工程挑战。与原子能管理局合作，英国国家复合材料中心已经确定了碳化硅复合材料制造的一个关键步骤变化，有可能改变核聚变行业，为“核聚变级”碳化硅材料开发高效，可扩展和具有成本效益的制造路线。

英国原子能管理局高级材料工程师James Wade-Zhu博士在一份声明中表示，碳化硅复合材料有潜力通过使反应堆在更高的温度下运行来提高热效率，从而大大提高聚变能源生产的商业可行性。他们很高兴与英国国家复合材料中心密切合作，解决当前等级碳化硅复合材料的可扩展性，可成形性和性能方面的问题，并在此过程中打造富有竞争力的本土产品。

碳化硅复合材料是一种耐损伤材料，具有优异的耐辐射性能，工作温度可达1600℃。该材料还具有更低的密度，比传统金属材料具有优势。据报道，与高强度的钢铁相比，同样的设计下，核聚变反应堆中使用的碳化硅复合材料组件有可能使每千兆瓦热能产生的发电量增加一倍。

根据英国国家复合材料中心的说法，此次合作带来了重大的工艺创新，将制造成本降低到目前的1/5，同时缩短了周期时间。与目前的制造方法相比，通过实现更复杂的形状和更厚的截面，Haste-F还增加了核聚变关键部件的设计自由度。

通过开发用于聚变反应堆等极端环境的高价值复合材料，加速新能源的产出效率。这将为英国打开大批量、高性能碳化硅复合材料的大门，推动核能、国防、航天和航空航天等使用高温陶瓷基复合材料的行业的重大转型。