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據(jù)中國研發(fā)人員稱，一種高純度、高強度的鎢已經被制造出來，這種鎢可以用于核聚變反應堆。

1.中國生產“最抗拉”純鎢，可用于“人造太陽”

鎢是最重、最硬的自然元素之一，在所有金屬中熔點最高（3410℃），可以提高在極端環(huán)境中使用的設備的性能。但它也很脆弱，完全由鎢粉制成的部件在拉伸或受力時很容易開裂或破裂。

圖源：路透社

在大多數(shù)實際應用中，材料科學家必須添加如鎳、銅或鐵等較軟的元素來提高產品的延展性。在上個月發(fā)表在頂級國際同行評議期刊ACTA MATERIALIA上的一篇論文中，合肥固體物理研究所的吳教授領導的一個研究團隊表示，他們已經生產出一大塊純鎢，室溫下的抗拉強度達到了1.35吉帕，比目前使用的大多數(shù)鎢合金都要強。

參與這項研究的科學家方教授周二表示：“鎢的純度越高，產生聚變能源的風險就越低”。中國的反應堆（人造太陽）可能會通過核聚變產生幾乎無窮無盡的清潔能源，但是要產生能量，聚變反應堆需要將氫氣加熱到1.5億攝氏度，這是太陽核心溫度的10倍。氣體將被籠罩在強大的磁場中，而反應堆的內壁仍將暴露在高溫、壓力和輻射下，這是大多數(shù)現(xiàn)有材料無法承受的極端環(huán)境。

一堵用純鎢砌成的墻可以應對這些挑戰(zhàn)，并且能使一個聚變電廠運行數(shù)年甚至數(shù)十年。方教授表示：“在最好的情況下，我們希望在壁材中除了鎢以外什么都不要，因為雜質會對聚變反應造成一些不可預測的干擾?！倍嗄陙恚茖W家們一直在為此而努力。

2.中國鎢礦儲量占全球80%，新技術可輕松量產

中國擁有世界上最大的鎢礦儲量。根據(jù)美國地質調查局的數(shù)據(jù)，中國企業(yè)2019年的鎢產量約為7萬噸，占全球總產量的80%以上。合肥團隊表示，他們新批量的材料技術相對簡單，可以很容易地進行大規(guī)模生產。

由于大多數(shù)工業(yè)爐的工作溫度低于1800攝氏度，遠低于該金屬的熔化溫度，因此鎢不能用鑄造法加工。取而代之的是，工人們將細鎢粉填入模具，并將其加熱到2200攝氏度以上，直到粉末凝結成晶體。

不過，吳教授和他的同事們將溫度降低了五分之一以上，然后用熱錘鍛造鎢。這種獨特的處理方法產生了一種以前沒有人見過的晶體結構，單個晶體的尺寸比正常晶體小幾分，而且晶體呈層狀堆積。

圖源：中國科學院

研究人員稱，在這些晶體層中形成了一些隨機但分布廣泛的裂縫。傳統(tǒng)上來說，這種裂縫的出現(xiàn)并不是好事，但研究人員表示，在原子水平上，這些微小的斷層可以允許晶體相互自由移動。這些運動有助于吸收沖擊的能量，使材料堅固而有彈性。

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