2025年,闻科这种材料完全依赖进口。学网
核电需要更耐高温、筋骨应用于我国首座四代铅铋快堆及加速器驱动嬗变研究装置CiADS的让中建设。组织均匀性、国核不再采用连铸连轧的电用连续生产方式,既要有高强度、上国这种学科交叉的产新机制,超长、闻科包裹核燃料,
日前,容器不换它就得一直用,
“基带很薄,整体性能达到国际先进水平。
| 让中国核电用上国产“筋骨” |
| 70%关键材料他们包了 |

先进核电关键金属结构材料创新团队。
“四超”基带
2023年底,累计超过100人次,板性又不能满足要求。分别是304L、40多道工序分布在12家企业,约束等离子体就越容易。超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。”马颖澈说。
“一开始从国外采购,但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的,金属所学科范围宽广,查合金熔炼是不是有夹杂物,太钢、一张一张地出钢板,材料越薄越容易硬化。
“我们遇到问题,这些瑕疵肉眼几乎看不见,做成10米长的工程棒材是另一回事。避免损伤设备能力。在10米长无磁钢棒的加工现场,这种材料用在核电压力容器及堆内构件上,冶炼控制就变得极其困难。团队成员需要一家一家找合作方,但国内尚不具备自主研发能力。从1毫米轧到0.046毫米,
团队从源头开始排查。从热轧、长度却要达到数百米甚至上千米,攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内,已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺,
CN-1515不锈钢用来做包壳管,这个团队——金属所先进核电关键金属结构材料创新团队获评中国科学院第七届“科苑名匠”(团队)。要超薄、
更大的挑战来自表面质量。设计寿命40年。从REBCO(稀土钡铜氧)二代高温超导合金基带到智能导钻无磁钢,国外虽然有同类产品,而在实际产品中甚至检测不到铁素体。”团队成员、表面质量就不能保证。
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板,冷轧一道道往后找。但放大带来的问题是全方位的。通过提高温度加速材料老化过程,相当于头发丝直径的一半,团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带,他们数十年扎根科研一线,”戎利建介绍。每道工序需要同时调控20多个参数,团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术,内层高韧的复合组织结构。超光滑、金属所供图
■本报记者 张楠
中国科学院金属研究所(以下简称金属所)的一个团队,占整个研发周期的1/5,放大过程中,
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化,均匀性越好,他们前后花了将近4个月,”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。性能一致性都会出现新问题。只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。查锻造是不是有氧化皮问题,制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当,氧含量和氮比例也要严格调控。加工过程就会出问题,从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆,国外使用4种奥氏体不锈钢,最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下,轧制力分配不好,那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒,就可能发生核燃料泄漏。让团队在攻坚时不再是孤军奋战。
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。碰撞火花。金属所特种合金部主任马颖澈回忆。
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。
为验证40年寿命,此前,
最终,而是先做高纯净的锭子,
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)特种合金部副主任陈胜虎介绍,起到关键的支撑作用,后续回访显示,特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队,温度低了又会硬化,再一家一家衔接工艺,从材料设计、在放大到吨级工程化生产中,耐腐蚀和更长寿命(60年或80年)的材料。宝钢、带材表面随机出现了微小瑕疵。碳偏析越严重,铁素体就越容易出现,团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。精炼温度必须精准,钢锭越大,就经常去跟所里其他专家探讨,而以中国科学院院士李依依和团队负责人、从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。
团队还研制出抗辐照、产生的磁场强度就越高,316H。而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。承受极端载荷,原本在百公斤级铸锭上使用的工艺,这就出现了文章开头那一幕。高韧性,超高强度——厚度仅0.046毫米,再锻打和轧制,示范堆是在实验堆基础上放大而来的,“投入的人力物力很大。”马颖澈说,
团队改变工艺路线,表面比镜面还光滑,买到的钢板不合格,放大到几吨级,否则一旦包壳管破裂,
20个月里,其中最大的难题是δ铁素体控制,304H、必须保证性能稳定,由于这种薄带国内从未有企业生产过,任何技术难题都能找到人讨论。耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢,团队用了加速实验的方法,“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。又必须“无磁”,
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中,在四代铅铋快堆的材料论证会上,一项紧急任务摆在团队面前:REBCO二代高温超导合金基带需要在20个月内实现国产化。团队成员、同时具备超高强度。材料制备到性能评价,获得外层高强、“材料强度越高、以保证信号传输。耐高温、团队通过改进机械加工方法解决了问题。
实验室里做小样品是一回事,“用温度换时间”,曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次,却会直接影响超导层的生长。耐辐照、最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁,他们一直在路上。
316KD不锈钢的难题也很大。鞍钢、
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高,例如温度高了组织不均匀,发现碳和钛的比例是核心问题之一。评价材料的长时性能。”陈胜虎说。
