記者從中國科學院金屬研究所獲悉，人造太陽近日，關鍵國產(chǎn)工業(yè)該研究所戎利建研究員團隊利用自主研發(fā)的核心化制純凈化制備技術，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，材料成功實現(xiàn)了高純凈噸級哈氏合金（C276）金屬基帶的實現(xiàn)工業(yè)化制備。
△中國科學院金屬研究所制備的千米級基帶可控核聚變裝置被譽為“人造太陽”，是關鍵國產(chǎn)工業(yè)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”的核心化制核心材料，缺乏它，材料便難以制造出能夠約束上億度等離子體的實現(xiàn)強大磁場。我國二代高溫超導材料的人造太陽制備和應用居國際前列，但用于制備該帶材的關鍵國產(chǎn)工業(yè)金屬基帶主要采用哈氏合金（C276）制造，仍依賴進口，核心化制不僅價格昂貴，材料而且供貨時間難以保證。實現(xiàn)金屬基帶作為緩沖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(jié)構得以穩(wěn)定成型的基礎。
該團隊煉出的超純合金中，碳、錳、硫、磷、氧、氮元素含量均低于進口同類材料。另外材料的純凈度各項指標均達到了進口材料水平，個別指標優(yōu)于進口材料。
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合金軋制成厚度僅0.046毫米（約為頭發(fā)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，基帶表面粗糙度小于20納米，光潔如鏡。該材料在液氮溫度下的抗拉強度大于1900MPa，相當于在指甲蓋大小的面積上可承受190噸的重量。即便經(jīng)過900攝氏度高溫持續(xù)加熱5分鐘并冷卻至室溫，其抗拉強度仍保持在1200MPa以上，表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和力學性能。
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