作者：钨钼云商  发布时间：2021-06-15  点击量：626

    5月28日凌晨，中国人造太阳——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）打破世界纪录，成功实现在1.2亿摄氏度下可重复燃烧101秒和1.6亿摄氏度下能燃烧20秒。

    本次等离子体运行时间之所以能延长5倍（原纪录：1亿摄氏度20秒），主要是因为我国首次在国际上采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器、稳态高功率波加热等关键技术。

    偏滤器被认为是在核聚变领域最难生产和制造的部件之一，能有效控制EAST装置放电过程中等离子体杂质和燃料的再循环，幷排出热流和粒子流以及氦灰，进而在一定程度上延长其它部件的使用寿命。由于它的工作环境极为恶劣，需要承受高温等离子体辐照以及强粒子流和高热流的冲击，所以高性能金属钨也就自然而然地成为了面向等离子体材料的优选。

     过渡金属钨基本能满足高性能面向等离子体材料的要求，即需要具备熔点高、耐热性好、溅射低、氢（氚）滞留量小、蒸发速度慢、韧性好、抗辐射能力强、生物兼容性佳、无毒、无放射性等特点。值得注意的是，相对于纯钨，钨基材料更受核聚变领域的欢迎，因为前者具有加工困难、韧脆转变温度高、再结晶温度低、氚滞留量大等缺点。

    为了提高面向钨基材料的某方面性能，如抗弯强度、抗腐蚀性、抗冲击力、断裂韧性和延展性等，研究者表示可以采用氧化物颗粒弥散强化、碳化物颗粒弥散强化、合金化等手段来制备新型钨基面向等离子体材料。但这幷不意味着新型钨基面向等离子体材料就十全十美了，长期承受热载荷、电磁载荷和和机械载荷等压力仍会出现失效的情况。

    除了偏滤器以外，人造太阳的研发也离不开钨材料的应用，因为以钨为原料的硬质合金是机械加工领域中必不可少的工具。另外，钨针也常常作为偏滤器上的诊断探针，用来测量该部件附近等离子体的温度、密度和离子循环等相关信息。

    值得骄傲的是，EAST装置是完完全全中国制造的，核心技术有200多项、专利近2000项，包括中国钨业在内国内企业自主攻克了许多超导、超高温、超真空、超磁场、超电流等技术难点，如国际热核聚变实验堆ITER朗缪尔探针组件与法国聚变实验装置WEST装置偏滤器均由国内钨相关企业提供。