“人造太陽”關鍵核心材料實現國產工業化製備
2025-10-28 10:19 來源:央視新聞 編輯:必威88官方网站


 記者從(cong) 中國科學院屬研究所獲悉,近日,該研究所戎利建研究員團隊利用自主研發的純淨化製備技術,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,成功實現了高純淨噸級哈氏合金(C276)金屬基帶的工業(ye) 化製備。


 可控核聚變裝置被譽為(wei) “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(wei) 可控核聚變中“超級磁體(ti) ”的核心材料,缺乏它,便難以製造出能夠約束上億(yi) 度等離子體(ti) 的強大磁場。我國二代高溫超導材料的製備和應用居國際前列,但用於(yu) 製備該帶材的金屬基帶主要采用哈氏合金(C276)製造,仍依賴進口,不僅(jin) 價(jia) 格昂貴,而且供貨時間難以保證。金屬基帶作為(wei) 緩衝(chong) 層和超導層生長的襯底,其作用如同蓋房時打下的地基——超導材料需要一層一層地“生長”在這一基帶上。它不僅(jin) 為(wei) 超導帶材提供了必要的機械強度和變形能力,更是整個(ge) 超導結構得以穩定成型的基礎。


 該團隊煉出的超純合金中,碳、錳、硫、磷、氧、氮元素含量均低於(yu) 進口同類材料。另外材料的純淨度各項指標均達到了進口材料水平,個(ge) 別指標優(you) 於(yu) 進口材料。


 研究團隊攻克了基帶加工過程中的關(guan) 鍵技術難題,成功將C276合金軋製成厚度僅(jin) 0.046毫米(約為(wei) 頭發絲(si) 直徑的一半)、寬度12毫米、長度超2000米的超長超薄金屬基帶,基帶表麵粗糙度小於(yu) 20納米,光潔如鏡。該材料在液氮溫度下的抗拉強度大於(yu) 1900MPa,相當於(yu) 在指甲蓋大小的麵積上可承受190噸的重量。即便經過900攝氏度高溫持續加熱5分鍾並冷卻至室溫,其抗拉強度仍保持在1200MPa以上,表現出優(you) 異的熱穩定性和力學性能。

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