中國科學院金屬所成功制備“人造太陽”關鍵核心材料
2025-11-03 11:12 來源:遼寧日報 編輯:礦材網

中國科學院屬研究所在可控核聚變關鍵材料領域取得重要進展。記者日前獲悉,該所科研人員成功制備出第二代高溫超導帶材核心材料——哈氏合金(C276)金屬基帶,打破了該材料長期依賴進口的局面,標志著我國在清潔能源關鍵材料領域邁出重要一步。

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是建造可控核聚變裝置不可或缺的核心材料。沒有它,就無法產生足夠強大的磁場,“約束”高達上億攝氏度的等離子體。

隨著全球可控核聚變技術的快速突破,其商業化進程逐漸加速,可控核聚變已被國家列為重點發展領域。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,但采用的是進口冷軋卷材進行后續加工,價格昂貴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,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定成型的基礎。研究團隊通過自主研發的純凈化制備技術,成功實現了高純凈度C276合金的噸級工業化制備。同時,團隊攻克了超薄超長基帶加工的技術難關,將合金軋制成厚度僅0.046毫米、寬度12毫米、長度超2000米的帶狀材料,表面光滑如鏡,粗糙度小于20納米。該材料在液氮溫度下強度超高,相當于指甲蓋大小面積能承受約19噸重量,且經高溫處理后仍保持優異性能。

目前,由中國科學院金屬研究所批量化自主制備的C276已在多家企業完成驗證,并成功制備出性能達到國際水平的高溫超導帶材,應用于國內相關科技項目。這標志著我國在高溫超導帶材用關鍵材料國產化制備方面實現重要突破,將為二代高溫超導材料的全國產化生產和應用提供重要保障。


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