?一、極端環(huán)境材料革新

（1）?偏濾器靶板強化?

?石墨烯-碳化硅復合材料?在托卡馬克裝置中耐受?1500℃高溫?，熱導率保持率超90%，熱負荷承受能力較傳統(tǒng)鎢銅合金提升40%。

?石墨烯-鎢復合涂層?使靶板表面溫度從2500℃降至1800℃，腐蝕速率降低40%（美國General Fusion公司實測）。

（2）?抗輻射屏蔽突破?

單層石墨烯可屏蔽?1.4%中子輻射?，氮摻雜處理后耐輻照閾值達?1.5×102? n/m2?（超核聚變裝置設計需求10倍）。

石墨烯增強金屬基復合材料（如石墨烯-銅）顯著提升結構件抗疲勞性能，減少輻射脆化風險。

二、燃料循環(huán)系統(tǒng)革命

（1）?氚燃料高效回收?

1）石墨烯膜對氘氚同位素的?篩分系數高達23?，日本JT-60SA裝置應用后氚回收率提升至?99.9%?，攻克聚變燃料自持難題。

2）?多孔石墨烯儲氚材料?在-73℃、1個大氣壓下儲氫量達?7.7 wt%?，遠超美國能源部5.5 wt%目標。

（2）?冷卻系統(tǒng)升級?

1）中科院合肥研究院開發(fā)的?石墨烯-液態(tài)鋰復合冷卻系統(tǒng)?，助力超導磁體在?1億℃穩(wěn)態(tài)運行1066秒?，冷卻效率提升35%。

2）石墨烯納米片添加至液態(tài)鋰冷卻劑中，熱導率提升35%，流動阻力減少12%。

?三、診斷與控制系統(tǒng)

（1）?等離子體精準監(jiān)測?

1）嵌入?石墨烯納米帶的陶瓷基探針?在德國Wendelstein 7-X裝置中實現?1000℃?下穩(wěn)定工作，電信號噪聲降低80%。

2）石墨烯電極在強磁場環(huán)境（如ITER裝置的5.3T磁場）中保持高導電性（10? S/m），實時傳輸等離子體邊界層參數。

（2）?阻氚涂層突破?

中科院合肥物質科學研究院研制?石墨烯/陶瓷復合阻氚涂層?，解決傳統(tǒng)陶瓷涂層易開裂問題，大幅提升聚變堆安全性。

四、未來應用延伸

（1）?核廢料處理?：曼徹斯特大學團隊證實石墨烯膜可高效分離放射性氚，能耗僅為傳統(tǒng)工藝10%，有望用于核電站廢料凈化。

（2）?激光驅動加速?：日本大阪大學用超強激光照射石墨烯靶材，實現高能離子加速，為聚變點火提供新路徑。

?專家觀點?：
“石墨烯在核聚變裝置中的多角色應用，如同為‘人造太陽’打造了金剛不壞之身?！?br />——馬克斯·普朗克等離子體物理研究所報告

五、產業(yè)落地進程