可控核聚變裝置被譽(yù)為“人造太陽(yáng)”，是人類(lèi)探索未來(lái)清潔能源的重要方向。第二代高溫超導(dǎo)帶材被視為可控核聚變中“超級(jí)磁體”的核心材料，其技術(shù)突破決定能否制造出約束上億度等離子體的超強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬基帶作為緩沖層和超導(dǎo)層生長(zhǎng)的襯底，其作用如同蓋房時(shí)打下的地基——緩沖層和超導(dǎo)材料需要一層一層地“生長(zhǎng)”在這一基帶上，為超導(dǎo)帶材提供了必要的機(jī)械強(qiáng)度和變形能力，更是整個(gè)超導(dǎo)結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定成型的基礎(chǔ)。
近日，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員戎利建團(tuán)隊(duì)，利用自主研發(fā)的純凈化制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高純凈噸級(jí)哈氏合金的工業(yè)化生產(chǎn)。這標(biāo)志著我國(guó)在高溫超導(dǎo)帶材用關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化制備方面實(shí)現(xiàn)重要突破，將為二代高溫超導(dǎo)材料的全國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)和應(yīng)用提供重要保障。
經(jīng)科研攻關(guān)，材料的純凈度各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到進(jìn)口材料水平。高純凈材料可確保合金具有優(yōu)異的冷熱加工性能和基帶的表面質(zhì)量。
研究團(tuán)隊(duì)突破了合金的鍛造、軋制、熱處理、相析出調(diào)控、光亮表面質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)，攻克了制約國(guó)產(chǎn)化基帶應(yīng)用的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度達(dá)2000m、厚度0.046mm、寬度12mm的第二代高溫超導(dǎo)帶材高溫超導(dǎo)用哈氏合金基帶的批量化制備?；鶐П砻娲植诙刃∮?0nm，液氮溫度下抗拉強(qiáng)度大于1900MPa，經(jīng)900℃加熱5min后室溫抗拉強(qiáng)度大于1200MPa，表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能。
目前，由金屬所批量化制備的金屬基帶已在相關(guān)企業(yè)開(kāi)展驗(yàn)證工作，并完成近千米高溫超導(dǎo)帶材的規(guī)模化制備。金屬所已與相關(guān)企業(yè)達(dá)成20噸金屬基帶供貨的框架合作協(xié)議，雙方將繼續(xù)深化合作，進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝。
千米級(jí)基帶
