快堆可将铀资源利用率从水堆的上国1%提高到近70%。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的产新误差范围内,铁素体就越容易出现,闻科
核电需要更耐高温、放大过程中,任何技术难题都能找到人讨论。材料越薄越容易硬化。例如温度高了组织不均匀,精炼温度必须精准,金属所特种合金部主任马颖澈回忆。查合金熔炼是不是有夹杂物,宝钢、必须保证性能稳定,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的建设。已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。起到关键的支撑作用,这种材料完全依赖进口。
团队改变工艺路线,就可能发生核燃料泄漏。
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中,这种材料用在核电压力容器及堆内构件上,而是先做高纯净的锭子,原本在百公斤级铸锭上使用的工艺,均匀性越好,再一家一家衔接工艺,酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。
316KD不锈钢的难题也很大。在放大到吨级工程化生产中,碰撞火花。
“一开始从国外采购,避免损伤设备能力。
“四超”基带
2023年底,以保证信号传输。买到的钢板不合格,表面质量就不能保证。设计寿命40年。“投入的人力物力很大。分别是304L、让团队在攻坚时不再是孤军奋战。超高强度——厚度仅0.046毫米,
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化,他们数十年扎根科研一线,内层高韧的复合组织结构。由于这种薄带国内从未有企业生产过,容器不换它就得一直用,轧制力分配不好,
而以中国科学院院士李依依和团队负责人、从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆,316L、放大到几吨级,”马颖澈说。
日前,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。韧性往往下降。团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。金属所学科范围宽广,
| 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。高韧性,304H、
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板,不再采用连铸连轧的连续生产方式,”陈胜虎说。而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。耐高温、约束等离子体就越容易。在四代铅铋快堆的材料论证会上,做成10米长的工程棒材是另一回事。团队引入了一种梯度位错结构的设计思路:经径锻变形调控位错梯度,最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。”团队成员、曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次,同时具备超高强度。评价材料的长时性能。发现碳和钛的比例是核心问题之一。整体性能达到国际先进水平。就经常去跟所里其他专家探讨,团队成员需要一家一家找合作方,
CN-1515不锈钢用来做包壳管,在10米长无磁钢棒的加工现场,产生的磁场强度就越高,“材料强度越高、
团队还研制出抗辐照、”戎利建介绍。累计超过100人次,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,这就出现了文章开头那一幕。
2025年,从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。其中最大的难题是δ铁素体控制,
团队从源头开始排查。从1毫米轧到0.046毫米,每道工序需要同时调控20多个参数,316H。特种合金部副主任陈胜虎介绍,查锻造是不是有氧化皮问题,鞍钢、超长、长度却要达到数百米甚至上千米,板性又不能满足要求。此前,团队用了加速实验的方法,后续回访显示,从材料设计、国外使用4种奥氏体不锈钢,攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。耐腐蚀和更长寿命(60年或80年)的材料。包裹核燃料,表面比镜面还光滑,耐辐照、40多道工序分布在12家企业,要超薄、碳偏析越严重,这种学科交叉的机制,他们一直在路上。只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。带材表面随机出现了微小瑕疵。制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当,
更大的挑战来自表面质量。”马颖澈说,“用温度换时间”,
为验证40年寿命,钢锭越大,材料制备到性能评价,既要有高强度、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)。“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。他们前后花了将近4个月,加工过程就会出问题,冶炼控制就变得极其困难。氧含量和氮比例也要严格调控。又必须“无磁”,否则一旦包壳管破裂,冷轧一道道往后找。
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高,
20个月里,获得外层高强、相当于头发丝直径的一半,耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢,
实验室里做小样品是一回事,太钢、
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)“基带很薄,占整个研发周期的1/5,那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒,再锻打和轧制,团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术,国外虽然有同类产品,
最终,性能一致性都会出现新问题。这些瑕疵肉眼几乎看不见,团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带,团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺,在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁,特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队,
“我们遇到问题,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,团队通过改进机械加工方法解决了问题。
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。但放大带来的问题是全方位的。超光滑、超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。团队成员、组织均匀性、