为积极响应国家战略需求，推动能源技术革新与绿色低碳发展，中钨高新材料股份有限公司(以下简称“中钨高新”)与合肥综合性国家科学中心能源研究院(以下简称“能源研究院”)近日正式签署协议，共建“核聚变用高性能钨材料”联合实验室。
此次合作旨在整合双方优势资源，围绕核聚变用高品质钨材、球形钨粉及钨基合金粉末制备等关键技术开展联合攻关，加快推进高性能钨材料在核聚变领域的产业化与示范应用，以提升我国在核聚变关键材料领域的自主可控能力与国际竞争力。
服务国家战略
核聚变能源是未来清洁能源的重要方向，事关国家能源安全与可持续发展。高性能钨材料作为核聚变装置关键部件的核心材料，其性能直接关系到聚变装置的运行效率与安全性。此次合作是中钨高新主动服务国家战略需求，助力实现能源技术自主可控的重要举措。
强强联合，优势互补
中钨高新：作为中国五矿集团有限公司旗下专业发展钨产业的龙头企业，管理运营着集矿山、冶炼、加工、贸易于一体的完整钨产业链，拥有全球领先的钨资源储量(占全国查明资源量的11%)、生产规模和市场地位。公司具备雄厚的技术研发实力，拥有4个国家级科技创新平台，研发人员近1500名，累计有效专利超1500件，是钨材料领域的领跑者。
能源研究院：是中国核聚变能源研发体系中的核心基地之一与关键技术攻关主干。其聚焦磁约束核聚变，为“人造太阳”提供关键材料、关键部件和关键系统的解决方案。该研究院可充分调用包括全超导托卡马克、稳态强磁场等在内的大科学装置集群资源。双方共建联合实验室，可实现产业龙头的制造、资源和技术优势，与国家战略科技力量的前沿研发、大科学装置平台优势的深度融合。
钨不是一种普通的金属，其稳定性极高，能够承受极高的温度，并且不像其他金属那样容易在热浪中变形或变弱，在快速有效地传导热量方面特别有效，这正是超高温的核聚变反应堆所需要的。
目前的核聚变技术路线中，钨(W)是最主流、最成熟、应用最广的固体金属材料之一，尤其在 ITER 中，偏滤器采用了“全钨”方案，钨也是其第一壁中高热负荷区域的核心材料。
第一壁 (First Wall)：是核聚变堆内部直接面向高温等离子体的“防火墙”。它承受着来自等离子体的高能粒子轰击、强烈的热辐射(热流密度通常大于10 MW/m²)以及高通量的中子辐照。
第一壁位置示例
其核心作用是保护堆内其他组件，维持等离子体纯度，并为聚变反应提供一个稳定、可靠的边界。因此，第一壁材料必须具有极高的熔点、优异的热导率、良好的抗热冲击性能以及低活化、低溅射的特性。ITER 的第一壁是由钨作为结构支撑材料(W Structure)，外层覆盖有一层约5-10mm 厚的铍(Be)装甲(Be Armour)。这个设计被称为“ITER-Like Wall (ILW)”。虽然第一壁表面直接面对等离子体的是低原子序数的铍，但其内部核心结构和支撑材料是钨。这种钨-铍混合结构是目前国际上最成熟的技术方案之一，兼顾了钨的高耐热性和铍的低原子序数特性。
偏滤器 (Divertor)：是聚变堆中热量和杂质排出的关键出口，也是装置中热负荷最高、工作环境最严酷的区域。它位于真空室底部，其靶板区域需要承受极端的热流密度(可高达20 MW/m²以上)，并负责排除聚变反应产生的氦灰(氦核)等杂质，控制等离子体纯度。
左为火炉，右为聚变燃料氘氚以等离子体态在“炉膛”——主真空室中燃烧
因此，偏滤器材料不仅需要与第一壁材料类似的优异性能，还对抗高热负荷、抗熔蚀、抗等离子体冲刷等性能提出了近乎苛刻的要求。钨材料是目前能满足这些极端工况的候选材料，是保障聚变装置长脉冲或稳态运行的核心。
钨材料的核心优势使其成为制造这些关键部件的理想选择：
最高熔点(3422℃)：能承受最高热负荷。
低蒸气压：在超高真空和高温下不易蒸发，避免污染等离子体。
低溅射率：减少材料被高能粒子轰击溅射而进入等离子体，维持反应的纯净。
良好的导热性：能快速将积聚的热量传导出去，防止部件过热损坏。
理解钨与热能的相互作用，开发能在极端压力下保持稳定的钨基材料，是建造“人造太阳”的关键。
此次中钨高新与能源研究院的合作，是整合优势资源、服务国家战略的重要举措。通过共建联合实验室，双方将共同致力于提升我国在核聚变关键材料领域的自主可控能力与国际竞争力，进一步推动我国先进核能技术的创新与商业化进程，为国家能源技术革新、安全自主与绿色低碳发展贡献力量。
