我國「人造太陽」關鍵核心材料實現國產工業化製備

快科技10月28日消息，今日，中國科學院金屬研究所發文稱，第二代高溫超導帶材用金屬基帶國產化取得突破。

據了解，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）金屬基帶的工業化製備。

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製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製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，所採用的是進口的冷軋卷材進行後續加工，不僅價格昂貴，而且供貨時間難以保證。

金屬基帶作為緩衝層和超導層生長的襯底，其作用如同蓋房時打下的地基——緩衝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。

該團隊煉出的超純合金中，碳、錳、硫、磷、氧、氮元素含量均低於進口同類材料。

另外材料的純淨度各項指標均達到了進口材料水平，個別指標優於進口材料。

據介紹，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、長度超2000米的超長超薄金屬基帶，基帶表面粗糙度小於20納米。

該材料在液氮溫度下的抗拉強度大於1900MPa，相當於在指甲蓋大小的面積上可承受190噸的重量。

即便經過900攝氏度高溫持續加熱5分鐘並冷卻至室溫，其抗拉強度仍保持在1200MPa以上，表現出優異的熱穩定性和力學性能。