中物院CZFF概念设计披露，交联聚苯乙烯被点名为聚变装置绝缘首选

近期，《Pulsed Power》刊发中物院流体物理研究所团队《中国Z箍缩聚变装置（CZFF）概念设计》，公开我国下一代Z箍缩聚变-裂变混合堆驱动平台的完整技术方案。

CZFF目标指向热核点火：短路负载峰值电流54 MA，Z箍缩负载峰值电流48.5 MA，预期输出约 10 MJ X 射线辐射、氚氘聚变中子产额超 10¹⁸，同时兼顾极端条件材料科学与实验室天体物理研究。整套脉冲功率系统由 72 套 LTD 模块出发，经水绝缘传输线、六级真空绝缘堆、磁绝缘传输线（MITL）把电流汇聚到靶区。

整条链路里，六级真空绝缘堆是最不能出事的一环。

它一边隔水、一边隔真空，设计最高工作电压超 10 MV，外直径 5.5 m、总高 5.7 m。绝缘环的材料、尺寸公差、耐压一致性，直接决定整机能不能稳定出束。

论文概念设计明确：绝缘环基体选用交联聚苯乙烯。

原因很直接——在多兆伏、纳秒级脉冲下，材料不能只“绝缘”，还得低介电、低损耗、耐真空、抗辐照，同时能做成米级整环并保持批次稳定。交联聚苯乙烯弱极性、介电常数约 2.5、损耗低至 10⁻⁴量级，真空沿面闪络性能优于多数工程塑料，是大型脉冲功率装置里少数能同时踩中这组指标的材料。

但论文也把工程风险写透了：现有评估依赖小样品外推，米级大绝缘环的闪络数据、配方均匀性、成型缺陷控制还没完全闭环。

这正是国产材料要补的课。

科瑞沃科技围绕 XCPS交联聚苯乙烯绝缘环做国产化工程化攻关：对标 CZFF 类装置对绝缘件的指标要求，聚焦大尺寸构件的交联均匀性、低缺陷成型和后处理一致性。目前 1—3 米级 XCPS 绝缘环已实现稳定量产与稳定供货，5.5 米级超大型环研制已基本完成，面向 Z 箍缩、高能量密度物理装置提供可落地的国产绝缘部件方案。

CZFF尚处概念设计阶段，交联聚苯乙烯已作为首选材料被纳入技术方案。这一选型凸显了该材料在大科学装置高压绝缘体系中的不可替代性，工程验证窗口已随之打开。

下一代聚变装置的高压稳定性，往往就藏在几毫米绝缘环的批次一致性里。国产交联聚苯乙烯的下一程，不在概念里，在米级环的每一道加工公差上。

注：CZFF 目前处于概念设计阶段，尚未工程建造；XCPS 为对应材料路线的国产工程化研发与供货方案。