可控核聚变被视为未来能源的重要方向,但工程化落地仍面临多重挑战;Z箍缩路线作为关键技术路径之一,对核心部件的性能要求极高。其中,大尺寸绝缘环是装置的重要绝缘与隔离部件,其性能直接影响系统安全性与长期稳定运行。过去,这类高端特种材料长期依赖进口,一定程度上制约了我国涉及的研究与工程推进。 交联聚苯乙烯作为优选介电材料之一,具备耐高压冲击、抗辐射等特性,是高端装备制造中的关键材料。但大尺寸交联聚苯乙烯绝缘环的制备并非简单放大:其涉及多温区精密聚合反应,需要在制备过程中进行实时监测与工艺路径动态调配,对过程稳定性与一致性提出了很高要求。 科瑞沃科技的突破来自持续的技术积累。公司首席技术官朱泉峣教授团队自2010年起开展交联聚苯乙烯相关攻关。朱教授早年担任相关项目技术负责人,团队在此基础上持续迭代,逐步突破关键技术难点,完成技术预研,并实现从配方到制备工艺的全流程国产化。 在工艺上,科瑞沃科技团队在原材料提纯环节取得关键进展。通过优化纯化流程,公司基本实现“零引发剂”制备工艺。该工艺提升了材料本体纯度与性能一致性,也增强了其在强辐射、高电压冲击等极端工况下的长期可靠性,使其综合表现优于多数工程塑料。 从实验室样品走向稳定批产,是另一项重要跨越。科瑞沃科技解决了大尺寸制品常见的材料均匀性、内应力控制、结构整体稳定性等工程难题。目前,公司已具备直径1米至3.5米系列交联聚苯乙烯绝缘环的稳定制备能力,可实现工艺稳定、按期交付与备货供应,为我国可控核聚变研究的持续推进提供供应保障。 近日完成的1.3米绝缘环批量交付,标志着该技术已由研发进入稳定应用阶段。该批产品已应用于我国可控核聚变Z箍缩路线大型持续运行绝缘堆,验证了国产材料的可靠性与先进性。 更具前瞻性的是,科瑞沃科技已完成5.5米级超大型绝缘环项目的前期立项准备,计划于年后正式启动研制。这将对材料体系、工艺控制与工程验证提出更高要求,也有望为我国更大规模、更先进的核聚变装置提前储备关键部件与制造能力。
面向可控核聚变该前沿探索——关键装备材料的每一次突破——都会提升工程验证与持续推进的确定性。大尺寸XCPS绝缘环实现国产化并完成批量交付,表明了我国在特种材料与高端制造领域向“可持续供给、可工程验证、可规模扩展”迈出的关键一步。随着更多核心部件实现自主可控并形成稳定供应链,重大科学装置的研发与迭代将更具连续性,也将为我国在未来能源技术竞争中夯实基础、拓展空间。