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📰 入选日报 · 2026-11-063D打印钨瓦通过DIII-D聚变装置H模式放电考验:74次放电无损

待观察 DIII-D
3D打印钨瓦通过DIII-D聚变装置H模式放电考验:74次放电无损

NC State、ORNL与JEOL团队用JEOL大型EB-PBF设备(JAM-5200EBM)打印的约140×130mm全尺寸钨瓦,于2026年7月安装在DIII-D托卡马克下偏滤器。在DIII-D瓦片测试战役中,钨瓦经受三天直接等离子体辐照,含74次中高功率高约束(H模式)放电,取出后完整无损;此前2025年小样品在DiMES装置中经受近20MW/m²(峰值超35MW/m²)热流、表面损伤极小。

DIII-D是由美国General Atomics运营的国家级聚变研究装置(圣迭戈);ORNL为美国能源部最大的科学与能源实验室,负责增材制造与核材料的制造研究;JEOL(日本电子)的JAM-5200EBM以高功率电子束适配钨等高熔点难熔材料。ORNL的Michael Kirka评价:打印钨瓦能进入运行中的托卡马克并完好取出,增材制造在聚变领域从「有前景」走向「被证实」。

聚变堆偏滤器、第一壁等面向等离子体部件以钨为主要候选材料,复杂流道钨部件几乎无法用传统方法加工,EB-PBF成为唯一可行路线,本次实机放电验证补齐了工程可信度最后一环。

聚变与核能装备的钨部件需求将带动难熔金属粉末与EB-PBF工艺供应链建设,认证周期长、先入优势明显,具备钨粉与打印能力的供应商应提前布局资格认证。

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难熔金属粉末国产替代加速,供应链仍是变量
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