基于輕水堆燃料包殼材料的經驗，以及對SCWR運行的環境化學及各種條件的考慮，SCWR對包殼材料篩選和應用有如下要求

 1. SCWR的高溫限制了鋯合金作為包殼使用，因為溫度高于水冷堆時，鋯合金的活性太高，氧化嚴重；其次，鋯合金有吸氫風險；最后，鋯合金在較低溫度下（863℃）的α/β相轉變會降低力學強度。因此需要將燃料包殼材料更換為Fe-Cr-Ni材料，其單相狀態可一直維持到熔點。

 2. 超臨界應用感興趣的包殼材料是不銹鋼和高鎳合金，尤其是Ni含量較高的奧氏體不銹鋼。由于18-8型的奧氏體組織狀態的不銹鋼難以避免氯離子引起的SCC，高鎳合金在這點上更有吸引力。在為過熱反應堆應用所完成的試驗中，高鎳合金就已經顯示出其特有的吸引力。鐵素體鋼在這點上似乎也有一些可能性，只是，其/?相轉變溫度為912℃，會降低燃料元件材料的強度。

 3. 高鎳合金有更高的SCC行為，但其中子經濟性差。熱中子吸收截面，鋯的約為0.2b；而Fe、Cr、Ni的分別為2.6b、3.1b、4.5b。

 4. 含Ni較高的Fe-Cr-Ni合金，用作大面積的包殼時，會向服役環境釋放Ni，這些化學元素會進入冷卻劑然后主要沉積在較冷的和/或較低流速的區域，使得冷卻劑系統產生不想要的活性沉積物。當這些離子被堆芯輻照后，累積的沉積物就會出現放射性。這些放射性離子累積并產生―熱（放射性）點，會增加停堆和維修期間人員進入的難度。

 5. 還須考慮另一種模式的損傷，即Ni在受到中子輻照時會產生He。這種模式比較特別；Ni含量增加，He也會增加，易形成孔洞。一種趨勢是將Ni含量維持在盡量低的水平，這也與維持其中子經濟性趨勢一致。

 6. 為減少高中子吸收截面材料的使用量，應減薄燃料管的壁厚，但這樣就會降低燃料元件結構的可靠性。

 7. 在SCWR包殼材料的服役溫度條件下，即使是名義上單相的工程合金，也會出現碳化物或Ti和Al的化合物等第二相，已有工作可說明這些變化無害，或者至少在試驗溫度下無害。當然，這種變化是否有害目前尚未驗證，須通過SCWR預期高溫下的長周期試驗研究來驗證。

 8. 燃料包殼不銹鋼材料比運行溫度（堆芯出口溫度）更高100℃~150℃，表面膜脫落更大。包殼材料必須開展蠕變試驗，因隨著時間增加燃料會膨脹，這種暴露于環境中的動態應變往往有損傷性。

 9. 在選材過程中還須考慮材料的可使用性、可焊性以及成本等重要因素。所有這些設計要求都直接關系到材料是否會在將來使用中產生高溫降質（老化）的基本機理，例如，相的不穩定、氧化、輻照導致的偏析等等。

 根據一般規律，反應堆不銹鋼材料在研發的不同階段，有不同的要求，針對SCWR的設計，為保證在后期服役中滿足使用要求，目前，國際上發展SCWR時，通常的做法是：①. 掌握堆外關鍵性能，包括燃料包殼材料和結構材料的，具體項目見表所示，如力學、均勻腐蝕、應力腐蝕性能等；②. 完成不銹鋼材料適用性評價，為輻照考驗、焊接性能研究以材料優化或再次篩選奠定基礎。

 目前，國際上SCWR包殼不銹鋼材料研發重點主要關注材料如下四個方面的行為：

 ①. 不銹鋼材料的強度、脆性，尤其是高溫下的蠕變等性能；

 ②. 不銹鋼材料的腐蝕性能，包括整體腐蝕，氧化，局部腐蝕；

 ③. 不銹鋼材料的輻照行為；

 ④. 尺寸及微觀結構的穩定性。