記者28日從中國(guó)科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所戎利建研究員團(tuán)隊(duì)最近突破可控核聚變用第二代高溫超導(dǎo)帶材（REBCO）用金屬基帶技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了「人造太陽(yáng)」關(guān)鍵核心材料國(guó)產(chǎn)化製備。
可控核聚變裝置被譽(yù)為「人造太陽(yáng)」，代表著人類(lèi)探索未來(lái)清潔能源的重要方向，其關(guān)鍵核心材料製備備受關(guān)注。
研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，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，缺乏它便難以製造出能約束上億度等離子體的強(qiáng)大磁場(chǎng)。中國(guó)二代高溫超導(dǎo)材料的製備和應(yīng)用居國(guó)際的前列，但用於製備該帶材的金屬基帶主要採(cǎi)用哈氏合金（C276）製造，目前仍依賴進(jìn)口，不僅價(jià)格昂貴，供貨時(shí)間也難以保證。
金屬基帶作為緩衝層和超導(dǎo)層生長(zhǎng)的襯底，其作用如同蓋房時(shí)打下的地基——超導(dǎo)材料需要一層一層地「生長(zhǎng)」在這一基帶上，它不僅為超導(dǎo)帶材提供必要的機(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)。
在本項(xiàng)針對(duì)性研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的純淨(jìng)化製備技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)高純淨(jìng)噸級(jí)哈氏合金的工業(yè)化製備，其材料純淨(jìng)度各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到進(jìn)口材料水平，個(gè)別指標(biāo)優(yōu)於進(jìn)口材料。
戎利建透露，研究團(tuán)隊(duì)還攻克了基帶加工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)難題，成功將哈氏合金軋製成厚度僅0.046毫米（約為頭髮絲直徑的一半）、寬度12毫米、長(zhǎng)度超2000米的超長(zhǎng)超薄金屬基帶，基帶表面光潔如鏡，粗糙度小於20納米。該材料在液氮溫度下的抗拉強(qiáng)度大於1900兆帕，相當(dāng)於指甲蓋大小的面積可承受19噸的重量。即便經(jīng)過(guò)900攝氏度高溫持續(xù)加熱5分鐘並冷卻至室溫，其抗拉強(qiáng)度仍保持在1200兆帕以上，表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能。
近日，由中國(guó)科學(xué)院金屬研究所批量化製備的哈氏合金基帶在上海兩家超導(dǎo)科技企業(yè)開(kāi)展驗(yàn)證工作，並在東部超導(dǎo)科技（蘇州）有限公司（東部超導(dǎo)）成功完成近千米MF系列高溫超導(dǎo)帶材的規(guī)?；u備，已應(yīng)用於相關(guān)項(xiàng)目中。
據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所與東部超導(dǎo)已達(dá)成20噸哈氏合金基帶供貨的框架合作協(xié)議，將進(jìn)一步優(yōu)化製備工藝，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化基帶的規(guī)?；瘧?yīng)用，為中國(guó)超導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)支撐。（中新社記者 孫自法）
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