10月28日消息,今日,中國科學院金屬研究所發(fā)文稱,第二代高溫超導帶材用金屬基帶國產(chǎn)化取得突破。
據(jù)了解,該研究所戎利建研究員團隊利用自主研發(fā)的純凈化制備技術,突破了可控核聚變用第二代高溫超導帶材用金屬基帶技術瓶頸,成功實現(xiàn)了高純凈噸級哈氏合金(C276)金屬基帶的工業(yè)化制備。

可控核聚變裝置被譽為“人造太陽”,是人類探索未來清潔能源的重要方向。
第二代高溫超導帶材(REBCO)被視為可控核聚變中“超級磁體”的核心材料,其技術突破直接決定了能否制造出約束上億度等離子體的超強磁場。
我國二代高溫超導材料的制備和應用居國際前列,但高溫超導帶材用金屬基帶長期依賴進口,近年來國內雖有生產(chǎn),所采用的是進口的冷軋卷材進行后續(xù)加工,不僅價格昂貴,而且供貨時間難以保證。
金屬基帶作為緩沖層和超導層生長的襯底,其作用如同蓋房時打下的地基——緩沖層和超導材料需要一層一層地“生長”在這一基帶上,它不僅為超導帶材提供了必要的機械強度和變形能力,更是整個超導結構得以穩(wěn)定成型的基礎。
該團隊煉出的超純合金中,碳、錳、硫、磷、氧、氮元素含量均低于進口同類材料。
另外材料的純凈度各項指標均達到了進口材料水平,個別指標優(yōu)于進口材料。
據(jù)介紹,研究團隊攻克了基帶加工過程中的關鍵技術難題,成功將C276合金軋制成厚度僅0.046毫米(約為頭發(fā)絲直徑的一半)、寬度12毫米、長度超2000米的超長超薄金屬基帶,基帶表面粗糙度小于20納米。
該材料在液氮溫度下的抗拉強度大于1900MPa,相當于在指甲蓋大小的面積上可承受190噸的重量。
即便經(jīng)過900攝氏度高溫持續(xù)加熱5分鐘并冷卻至室溫,其抗拉強度仍保持在1200MPa以上,表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和力學性能。

中國科學院金屬研究所制備的千米級基帶

中國科學院金屬研究所制備基帶的表面粗糙度(AFM標準50 x 50um)Ra=19nm

