核（Hé），这个词现在也许已经并不陌生了，而离我们生活比较近的，则是核能源。核能由于其释放的能量大，因此也被各个国家作为一种安全、清洁、低碳、高能量密度的战略能量。核聚变又称热核反应,是由一些轻原子核(如氘、氚)融合生成较重原子核,同时释放出巨大能量(称为“聚变能”)的核反应。聚变是核反应的一种,是轻核的外电子脱离原子核束缚,原子核发生碰撞,进行聚合,产生新原子同时释放能量的过程。

碟簧在核聚变装置中主要用于解决极端环境下的密封与连接稳定性问题。核聚变装置运行时面临极高温度（上亿摄氏度等离子体与室温结构材料并存）、强辐射、热循环疲劳等极端工况，核心部件如真空室、偏滤器、包层等的法兰连接需要长期保持可靠密封，碟簧通过弹性补偿机制应对材料热膨胀差异和螺栓预紧力松弛，是保障装置安全运行的关键元件。

核心功能：极端环境下的密封补偿

核聚变装置中，真空室需维持10⁻⁶Pa级超高真空，而偏滤器等部件需承受10MW/m²以上的热负荷，导致金属结构产生显著热膨胀差异。传统螺栓连接在反复热循环中会因材料蠕变、应力松弛导致预紧力下降，垫片密封比压不足引发泄漏。碟簧通过以下机制发挥作用：

能量存储与释放：拧紧螺栓时吸收机械能转化为弹性势能，当温度波动导致螺栓松弛（如不锈钢螺栓在300℃以上开始显著松弛），碟簧释放势能补偿预紧力损失，使垫片比压始终维持在密封阈值（通常20-50MPa）以上。

动态载荷响应：面对等离子体破裂产生的毫秒级电磁冲击（电磁力可达MN级），碟簧可通过弹性形变缓冲瞬时载荷，避免螺栓过载断裂。

辐射环境适应性：采用镍基合金（如Inconel 718）或钛合金制成的碟簧，在中子辐照（达10¹⁹n/cm²）下仍能保持70%以上的弹性性能，解决普通弹簧钢在辐射脆化下的失效问题。

碟簧并非核聚变的 “核心功能部件”（核心是磁体、等离子体加热系统、靶丸等），但它是装置的 “结构保障部件”—— 通过预紧、密封、缓冲、变形补偿，解决了核聚变极端工况下的 “密封失效、结构变形、应力开裂” 三大关键问题，直接决定装置能否安全、稳定、长期运行。

简单说：核聚变是“用极端条件让原子聚变”，而碟簧是“用自身特性适配极端条件，守住装置的结构底线”，是核聚变从“实验验证”走向“商业化运行”不可或缺的关键元件。

锐尔立弹性技术有限公司参与了核聚变工程研究项目，为核聚变企业提供了核心密封补偿解决方案，通过定制化碟簧组设计（采用Inconel 718），为商用聚变能源开发提供了关键的结构材料支撑，助力构建全球化的聚变研发生态圈。