摘要：上亿摄氏度高温、稳态运行1066秒——2025年初，中国“人造太阳”EAST(东方超环)再次刷新世界纪录。在这一人类探索终极能源的历史性突破背后，有一个关键部件功不可没：钨铜偏滤器。

上亿摄氏度高温、稳态运行1066秒——2025年初，中国“人造太阳”EAST(东方超环)再次刷新世界纪录。在这一人类探索终极能源的历史性突破背后，有一个关键部件功不可没：钨铜偏滤器。

近日，在国家科技传播中心举行的“新天工开物——科技成就发布会”金属材料专场上，安泰科技股份有限公司发布的“核聚变反应堆钨铜偏滤器部件”引发广泛关注。

中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇在推介该成就时表示：“我们研制的金属材料可以满足核聚变用特种合金的服役性能要求，充分证明中国已成为金属材料研制和应用的世界强国。”

安泰科技破解了钨铜材料制备难题，为“人造太阳”锻造出能够抵御极端高温的金属铠甲——钨铜偏滤器，成为中国科技自主创新的又一典范。

从空白到领跑：中国钨铜偏滤器实现自主突围

随着现代工业对石化资源的消耗，若干年后石化能源将难以为继，人类急切需要找到新的替代能源。可控核聚变被誉为人类能源的终极解决方案，也是国际大国未来能源规划的战略制高点。而偏滤器则是核聚变装置中使用条件最为苛刻的部件之一。

它直接面对上亿度的高温等离子体和高能粒子流的冲击，用于排出反应过程产生的杂质，维持核聚变反应的正常运行，堪称“人造太阳”的高温排气口，其重要性不言而喻。

安泰科技股份有限公司难熔金属首席专家王铁军解释说：“虽然等离子体被强磁场约束，但就像太阳耀斑一样，有时会发生短暂接触。虽然时间极短，但温度极高，必须迅速将热量排走。”

十余年前，中国在偏滤器用钨铜复合材料领域还处于实验室阶段，没有任何成熟技术路径可循。当中国科学院EAST团队带着偏滤器研发需求找到安泰科技时，发达国家已探索多年却进展缓慢。

“我们只能从零开始，自己摸索。”王铁军回忆道。

根据偏滤器能够承受亿度高温冲击的核心需求，国际ITER组织选定了自然界熔点最高的金属钨和导热性能顶尖的铜相结合，但如何将这两种性质迥异的金属完美结合，成为横亘在科研之路上的巨大挑战。

经过十余年攻关，中国团队完成了一场从跟跑到领跑的华丽蜕变。2014年，EAST完成上偏滤器改造，成为全球首个安装钨铜偏滤器的全超导托卡马克装置。

2020年，安泰科技为法国WEST装置提供全部456件钨铜偏滤器部件，100%验收合格交付。如今，全球最重要的两个核聚变托卡马克装置的偏滤器，已全部烙上“中国制造”的印记。

技术攻坚：108道工序背后的创新突破

钨铜偏滤器的制造极其复杂，堪称科学与艺术的完美结合，整整108道工序，每一道都凝聚着科研人员的智慧与汗水。安泰科技团队成功攻克了四大核心技术难题。

高性能变形态细晶钨板制备技术是基础。钨是偏滤器的关键材料，直接承受高温等离子体的冲击。团队通过定向低温大变形技术，开发出高性能定向纤维组织细晶钨板，并通过ITER组织的材料认证，成为国内唯一ITER官方认定的钨板供应商。

钨铜异质材料热等静压复合技术是核心突破。由于钨和铜完全不固溶，团队采用热等静压高温高压扩散复合技术，使钨铜界面结合率达到100%，抗高热负荷辐照性能达到了国际先进水平。

王铁军解释道：“在这种高温高压共同作用下，钨和铜界面会发生原子层级的扩散，形成较强的界面结合能力。”

偏滤器复合部件的无损检测技术是关键保障。团队开发出“柔性自旋转高精度超声探头”的超声波探伤新技术，解决外形与界面失配、内管多曲线界面信号丢失等难题，满足了批量化检验的苛刻要求。

高精度形位控制及焊接模拟技术是制造难点。面对钨和铜的巨大熔点差，团队通过高精度组合焊接与模拟控制技术，攻克了制造难点，实现了对复合部件尺寸的精确掌控。

应用拓展：自主技术造福多个高端领域

钨铜偏滤器技术的突破，如同投下一颗创新的石子，在多个高端领域激起涟漪。

以该项技术为基础，安泰科技已将应用拓展到聚变氚增殖包层第一壁、大型国产化医疗装备复合靶、第三代核电主泵推力盘、散裂中子源核心靶体插件等产品，为国家重大工程和装备提供了坚实支撑。

王铁军在采访中透露：“像西电东送的特高压、超高压开关中的触头材料，其实与偏滤器有相似之处，也要面对高温和冲击，因此很多场景也采用钨铜复合材料。”

当被问及这项技术是否可以应用于其他金属材料的结合时，王铁军表示：“该技术对于其他完全不互溶的材料组合，同样具备推广潜力。”

从实验室走向产业化，工程复合材料的应用之路充满挑战。王铁军强调，产业化不仅需要着力降低成本，更必须将产品合格率从实验室阶段的30%～40%，显著提升至70%～80%甚至更高水平。

他指出，这一过程已远超工艺优化和成本控制的范畴，深入至材料科学的本质层面，推动了对材料结合原理的深刻认知与系统升华。

中国创新：护航全球核聚变技术加速发展

从“人造太阳”装置中的一个部件出发，中国科技人用十余年时间，攻克了世界性难题。钨铜偏滤器的成功，是中国科技自立自强的缩影，也是中国材料科技从跟跑走向领跑的标志。

中国钨铜偏滤器技术的突破，不仅服务于国内重大科学工程，更在全球核聚变技术演进舞台上，展现出中国科技的硬实力。

从助力EAST创造了多项世界纪录，到成为全球核聚变项目的关键供应商，安泰科技助力国际热核聚变实验堆建设，赢得了国际认可。

展望未来，ITER装置计划于2035年实现满功率放电，各国将进入工程示范堆建设的第二阶段，2050年进入商用堆的建设阶段。随着这一进程推进，偏滤器等关键部件需求将大幅上升，对材料、技术、生产的要求也将越来越高。

王铁军坚定地表示：“我们有信心支持全球核聚变第一壁材料的研究，为未来核聚变技术投入商业使用，为人类社会能源问题的终极解决方案提供坚强保障。”

“人造太阳”不只是一个科学梦想，更是未来能源的希望之光。随着中国金属材料技术的不断突破，人类获取清洁、安全、无限能源的未来正在变得越来越清晰。

在这条探索终极能源的道路上，中国科技人正用智慧与汗水，为人类文明的可持续发展贡献着中国方案与中国力量。

来源：中国网科技一点号