◎本報記者 劉園園

　　去年5月，國家重大科技基礎設施EAST全超導托卡馬克裝置(“東(dong) 方超環”)傳(chuan) 來捷報：實現可重複的1.2億(yi) 攝氏度101秒等離子體(ti) 運行和1.6億(yi) 攝氏度20秒等離子體(ti) 運行，再次創造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄。

　　有“人造太陽”之稱的核聚變實驗裝置“東(dong) 方超環”運行條件極其嚴(yan) 苛。裝置中的偏濾器所扮演的角色就像汽車發動機的排氣口，核聚變反應的產(chan) 物需要通過偏濾器排出去。偏濾器不斷承受最為(wei) 嚴(yan) 酷的高溫和粒子流的衝(chong) 擊，瞬態高溫比火箭噴射的火焰溫度還要高。

　　“東(dong) 方超環”的偏濾器由中國鋼研科技集團有限公司(以下簡稱中國鋼研)所屬安泰科技股份有限公司(以下簡稱安泰科技)研製。法國超導托卡馬克裝置(WEST)所采用的偏濾器也由這家企業(ye) 獨家供貨，同時該企業(ye) 還是國際熱核聚變實驗堆(ITER)鎢銅偏濾器的關(guan) 鍵供應商。

　　以下是一個(ge) 自主研發、突破關(guan) 鍵技術，從(cong) 跟跑、並跑到實現領跑的“逆襲”故事——

　　鎢銅複合，偏濾器最理想的材料

　　早期核聚變裝置主要采用石墨偏濾器，但不能滿足高參數運行的要求。“科學家們(men) 逐漸把目光投向鎢這種最耐高溫的金屬，並認為(wei) 鎢銅複合組件是核聚變裝置偏濾器最理想的選擇。”安泰科技研發人員秦思貴說。

　　作為(wei) 最耐高溫的金屬材料，鎢的熔點是3400多攝氏度，在上億(yi) 攝氏度高溫之下會(hui) 熔化甚至揮發。用鎢包裹著銅，銅的導熱性很強，銅管裏再使用冷卻水迅速把熱量帶走。這樣，鎢銅複合材料就能長時間經受高溫等離子體(ti) 的衝(chong) 擊。

　　如何實現鎢銅複合的無縫銜接是關(guan) 鍵的技術難點。當初，麵對國外技術壁壘，“東(dong) 方超環”找到了國內(nei) 在高溫難熔金屬領域首屈一指的研發生產(chan) 機構——中國鋼研，並提出了研發鎢銅偏濾器的需求。

　　從(cong) 2008年開始，中國鋼研所屬安泰科技開啟了鎢銅偏濾器的研製之路。

　　經曆多次失敗，中間幾乎要放棄

　　安泰科技研發人員史英麗(li) 告訴記者，從(cong) 材料研發、複合連接到無損檢測，都是從(cong) 零開始。研發沒有說明書(shu) 和“避坑指南”。項目組隻能不斷嚐試和試驗，幹起來不分白天黑夜。

　　史英麗(li) 對當時的研發過程記憶深刻：一次不行，再來一次。失敗後就分析原因，找問題，攻克一個(ge) 問題，又衍生出新問題。白天搞研發，晚上頭腦風暴。在很長一段時間內(nei) ，整個(ge) 項目組除了睡覺之外幾乎沒有休息。

　　“中間幾乎覺得要放棄了。”經曆五六輪失敗後，史英麗(li) 心裏冒出一個(ge) 聲音：項目是不是進行不下去了？

　　在最艱難的時刻，公司領導也加入分析討論，根據研發經驗提出各種方法，對項目組進行啟發和鼓勵：“我們(men) 已經實現了突破，隻是還有些不穩定因素，能行的。”大家堅持了下來。

　　最終，項目組充分發揮公司在金屬材料和金屬擴散連接方麵的技術、設備和產(chan) 業(ye) 化優(you) 勢，開發出具有自主知識產(chan) 權的“兩(liang) 步熱等靜壓擴散焊接”金屬複合技術，實現了鎢銅複合組件高質量異種材料連接。

　　“相當於(yu) 我們(men) 用三四年的時間，走完了人家十幾二十年的研發路程。”史英麗(li) 感歎。研發人員熊寧補充說，項目組不但用很短的時間完成了前期研發，而且用比國際同行更快的時間實現了高性能核聚變用鎢材料和鎢銅複合組件的批量生產(chan) 。

　　複合零缺陷，百分之百無縫銜接

　　從(cong) 材料到組裝，前前後後108道工序，項目組研發出的鎢銅偏濾器巧妙滿足了核聚變裝置的苛刻要求。

　　“我們(men) 做到了鎢銅複合零缺陷，就是百分之百的無縫銜接。因為(wei) 材料裏麵隻要有一個(ge) 缺陷，在核聚變裝置如此高溫、苛刻的環境下，都會(hui) 快速導致實驗失效。”熊寧說。在研發基礎上，中國鋼研旗下機構和企業(ye) 協同合作，形成一條從(cong) 材料製備、複合連接到加工製造、無損檢測的完整產(chan) 業(ye) 鏈，在國際上率先實現了聚變用鎢銅偏濾器的批量化生產(chan) 。

　　2014年，“東(dong) 方超環”在全球率先把核聚變裝置上的石墨偏濾器更換為(wei) 鎢銅偏濾器。當年，“東(dong) 方超環”就創造了新的世界紀錄。經過幾年溝通、驗證，2018年中國鋼研所屬安泰科技成功拿到了WEST項目的製造合同，開始向歐洲出口。

　　20年前，就已盯準這個(ge) 研發方向

　　為(wei) 全球主要核聚變實驗裝置鎢銅偏濾器供貨，對於(yu) 培養(yang) 了12位院士的中國鋼研來說絕不是運氣和偶然。

　　“能在全世界把技術做到領先，需要用敏銳的科技目光看到社會(hui) 發展需求，提前在戰略上有所準備。”中國鋼研總經理李波接受科技日報記者采訪時說，公司在20年前就已盯準可控核聚變方向，認為(wei) 這將是全球能源發展新趨勢，中國鋼研應該發揮自己的優(you) 勢融入其中。

　　緊盯技術發展前沿，瞄準國家戰略需求，解決(jue) 冶金行業(ye) 共性關(guan) 鍵技術，這種定位從(cong) 原鋼鐵研究總院(中國鋼研的前身)1952年成立之時起，就已深深地刻在其基因之中。

　　李波告訴記者，如今為(wei) 支撐材料強國建設，中國鋼研的自身定位也在拓展和升級：從(cong) 重視冶金流程和冶金工藝到越來越重視冶金材料品種的開發，通過金屬材料助力國家高端裝備和重大工程發展。

　　“現在我們(men) 的金屬材料研發已經涵蓋國民經濟各大重點行業(ye) 和領域，實現從(cong) 超低溫金屬到耐高溫金屬基礎材料體(ti) 係全覆蓋。”李波自豪地說。

　　從(cong) 第三代汽車鋼到稀土永磁的組織調控技術，創新可謂是這家企業(ye) 的“日常”。對於(yu) 創新，李波有一套自己的見解。“不能為(wei) 了原創而原創。”李波認為(wei) ，就央企而言，原創需要聚焦國家戰略目標，強化任務戰略牽引，解決(jue) 行業(ye) 共性關(guan) 鍵難題，推動行業(ye) 重大進步。不僅(jin) 要形成原創理論，還要形成原創技術和原創產(chan) 品，滿足市場需求，經得住市場的檢驗。

　　“過去70年我們(men) 一直是技術創新體(ti) 係的國家隊和主力軍(jun) ，未來我們(men) 將進一步強化國家戰略科技力量的責任擔當。”李波說。

　　點評當我們(men) 把目光投向創新和科研一線，會(hui) 發現科技自立自強的含義(yi) 瞬間具體(ti) 、豐(feng) 富起來，而絕非一句口號。科技自立自強要有目標、有方向，瞄準國家戰略需求，解決(jue) 行業(ye) 共性關(guan) 鍵技術；要有勇氣、有魄力，敢於(yu) 在重重困難之中，走上自主創新之路；要有智慧、有策略，懂得運用多年研發積累，進一步碰撞出新的火花；要有毅力、有拚勁，再苦再累，也要把“硬骨頭”啃下去。“東(dong) 方超環”鎢銅偏濾器的研發，就是這樣一個(ge) 例子。