近日，中国"人造太阳"项目传来震撼消息——科研团队成功攻克核聚变装置中最关键的"第一壁"材料技术，这项被多国视为"不可能任务"的技术突破，让中国在清洁能源的终极赛道上率先冲过了一个重要里程碑。"人造太阳"的终极难题 核聚变被称为能源领域的"圣杯"，它能模拟太阳内部的能量产生机制，用取之不竭的海水为原...
第一壁材料，是核聚变装置中最先接触到聚变反应产物的材料层。在极端的高温（可达上亿摄氏度）、高压、强辐射和粒子流冲击的环境下，第一壁材料需要承受巨大的热负荷和辐射损伤，同时保持结构的完整性和稳定性，以确保聚变反应的持续进行和能量的有效导出。此次中国科学家攻克的第一壁材料，是一种由多层不同材料组成...
作者: 核聚变第一壁材料:铍未来或被钨替代,占比约为 20% 由于铍具有优良的热特性、低原子序数(Low-Z)以及去除等离子体中氧杂质的能力,包层是使用铍最多的组件。在 ITER 装置中,440 块第一壁板将覆盖 8-10 毫米厚的铍装甲,总用量约 12 吨,分布在约 700 平方米的表面积上。然而,近期研究表明,在中等强度...
再说说内层需要保护的事。钨来做第一壁材料，虽然很不错，但是面对辐射和粒子撞击，还是会有很大的损伤。尤其是最外层的钨有可能被撞击出去，形成钨离子。这些钨离子有一定机会进入到反应堆的等离子体流中。这些钨离子对于等离子体束来说是剧毒的，稍微多一些就有可能造成等离子体束破裂，产生安全事故。为什么这么严重...
这个被称作"人造太阳防火墙"的部件，需要同时满足抗辐射、耐高温、结构稳定等近乎矛盾的性能指标。日本科学家曾尝试用碳纤维复合材料，欧美团队主攻钨合金，但都在极端环境测试中败下阵来。直到中国团队交出的多层金属复合材料，在8次模拟高热负荷测试中全部通关，创造了材料科学史上的奇迹。毫米级误差里的国家话语权 ...
不同于西方企业追求短期商业变现，中国选择在核心材料、关键部件等"卡脖子"领域持续投入。从"中国环流三号"实现100万安培等离子体电流，到此次"第一壁"突破，中国正从跟跑者变为规则制定者。正如核工业西南物理研究院专家所言："谁掌握了第一壁技术，谁就掌握了未来聚变电站的命脉。"能源革命的新曙光与挑战 核聚变...
钨因其高熔点、高热导率等特性、是核聚变反应堆中第一壁材料和偏滤器的核心选择。直接接触高温等离子体(约5000万℃)。钨它的熔点是所有金属元素中最高的,短期内无法替代。 核聚变需要更换钨!逻辑如下: 这些部件需承受极端热负荷(10-20 MW/m²)及高能粒子轰击,导致钨表面溅射损耗(材料被等离子体剥离)。高能中...
需承受1亿等离子体辐射、14MeV中子轰击及热应力循环。候选材料包括: 钨基材料:W-Cu合金(熔点>3400),但氚滞留问题待解; 碳纤维增强碳化硅(C/SiC):热导率>100W/m·K,但中子辐照下性能衰退; 液态金属冷却:如LiPb合金流动覆盖,但流道设计复杂。目前ITER采...
聚变堆第一壁材料需要具备优异的传热及抗辐射特性 如果细说的话,可以归结为以下几点: 为了热量的传输,材料的导热性能、熔点及抗热负荷性能要强; 为了降低杂质对聚变反应的干扰以及确保反应原料和产物情况,材料应具有低的溅射产额,也就是说应尽量减少聚变反应进行时材料的物理溅射、化学溅射及辐射增强引发升华等现象所造...
第一壁 材料是核聚变装置(如托卡马克)中直接面对高温等离子体的核心部件,需承受极端的热负荷、中子辐照损伤、氢同位素渗透 等多重考验。本文将从材料需求、研究进展、关键技术难点及未来发展方向等方面,系统梳理第一壁材料的研究现状。 一、第一壁材料的基本需求与挑战 (一)极端环境下的性能要求 第一壁材料需在以下...