中新社北京7月7日電 (記者 張素)中國科學院7日介紹,該院電工研究所馬衍偉研究組成功研制出國際首根10米量級的高性能122型鐵基超導長線,被稱為“鐵基超導材料實用化進程中的里程碑”。
超導是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時電阻突然消失的現(xiàn)象,高溫超導體通常指在液氮溫度(77K)以上的超導材料。人們發(fā)現(xiàn)超導現(xiàn)象已有百年,對于超導材料的結構、性質及品種的認識逐漸清晰,尤其關注鐵基超導體。
中國科學家始終在高性能鐵基超導材料的研制中保持國際領先水平。2008年,馬衍偉研究組率先制備出世界首根鐵基高溫超導線帶材。2014年,他們制備的122型鐵基超導帶材傳輸電流性能在4.2K/14T下,達到10萬安培每平方厘米,標志著中國已率先邁入實用化門檻。
“在實際應用中,需要將超導體制備成線帶材進行電流傳輸或磁體繞制。”研究組成員介紹,在獲得優(yōu)質短樣的基礎上,實現(xiàn)高性能長線的制備,才能使新型鐵基超導材料走向大規(guī)模應用。
為此,馬衍偉研究組對制備過程中涉及的相組分與微結構控制、界面復合體均勻加工等關鍵技術進行研究,成功研制出長度達11米的高性能122型鐵基超導長線,其傳輸電流性能在10特斯拉的磁場下超過18400安培每平方厘米。
研究報告估算,超導市場的潛在規(guī)模已超過2000億元(人民幣,下同),其中核心的超導材料約有800億元。不過,目前中國國內(nèi)超導材料主要依賴于美國、日本等地進口,致使超導材料價格高昂,約占超導設備成本的一半。
馬衍偉研究組在鐵基超導線帶材的低成本制備方面取得新進展,他們開發(fā)出采用純銅作為包套材料的高性能122型超導帶材,在相同橫截面積內(nèi),超導帶材的截流能力是傳統(tǒng)銅導線的數(shù)百倍。(完)