包層第一壁是聚變裝置中面對等離子體的一層固體結(jié)構(gòu)，它的主要作用是防止雜質(zhì)進(jìn)入等離子體進(jìn)而污染等離子體內(nèi)部環(huán)境，快速地將等離子體輻射產(chǎn)生的熱量傳輸出去，并防止瞬態(tài)事件發(fā)生時所導(dǎo)致的其他部件損傷進(jìn)而危及人身及設(shè)備安全。包層第一壁是包層系統(tǒng)的重要組成，提供了包層系統(tǒng)與等離子體的界面，并屏蔽等離子體運行時產(chǎn)生的高熱負(fù)荷。
包層系統(tǒng)為整個ITER裝置提供中子和高熱負(fù)荷的屏蔽，是ITER的關(guān)鍵系統(tǒng)，其制造技術(shù)是聚變堆建造所需的關(guān)鍵技術(shù)之一。包層第一壁功能和應(yīng)用場景決定其材料需要具有高導(dǎo)熱性、抗熱負(fù)荷性、低放射性等特性。根據(jù)包層系統(tǒng)中不同模塊承受的熱載荷不同，包層第一壁還可分為承擔(dān)高熱載荷和低熱載荷兩種類型。包層第一壁由面向等離子體材料、中間熱沉材料以及支撐背板材料（316L（N）不銹鋼）三部分組成。當(dāng)前，包層第一壁材料體系也在逐漸升級，鈹是主流的面向等離子體材料，序數(shù)低，質(zhì)量輕，濺射后對等離子體干擾小，但是高溫抗氧化性差；鎢材料近年來也被認(rèn)為是包層第一壁材料的選擇，中間熱沉材料由CuCrZr合金占據(jù)主流，但是銅-金剛石復(fù)合材料等材料也受到關(guān)注。
新思界產(chǎn)業(yè)研究中心整理發(fā)布的《
2025-2029年中國包層第一壁市場可行性研究報告》顯示，中國在2004年開始ITER第一壁設(shè)計研發(fā)工作，目前已經(jīng)有多家企業(yè)具備包層第一壁生產(chǎn)能力。安泰科技主要從事先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品包含非晶/納米晶帶材及制品、難熔材料及制品、粉末材料及制品、磁性材料及制品、焊接材料及制品、過濾材料及環(huán)保工程、高速工具鋼及人造金剛石工具等。安泰科技于2008年參與ITER項目，目前已經(jīng)實現(xiàn)鎢銅偏濾器、包層第一壁的量產(chǎn)，產(chǎn)品供貨EAST裝置和“中國環(huán)流三號”。成都國光電氣股份有限公司是我國微波電子器件主要科研生產(chǎn)基地之一，產(chǎn)品包含各類微波器件及組件、真空接觸器、真空滅弧室、工業(yè)用微波能產(chǎn)品、真空工藝設(shè)備、真空測控設(shè)備、移動壓力容器測控組件等。國光電氣為ITER提供配套設(shè)備，是其偏濾器、屏蔽模塊熱氦檢漏設(shè)備、包層第一壁板(FW)供應(yīng)商。
可控核聚變作為解決傳統(tǒng)能源的諸多問題的“終極能源”，近年來在技術(shù)突破、政策落地等因素推動下，實驗堆建設(shè)進(jìn)入高峰期，工程化和商業(yè)化進(jìn)程也在加速。包層第一壁作為反應(yīng)堆的重要組成部分，市場在今后幾年也有望迎來快速發(fā)展期。
關(guān)鍵字：
