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电工所研制成功世界第一根百米级铁基超导长线

作者:易发棋牌最新网站 发布时间:2020-08-31 06:20 点击数:

  在北京市科技计划、科技部“973”计划、国家自然科学基金等项目的支持下,中国科学院电工研究所研究员马衍伟带领科研团队近日成功研制出国际首根100米量级铁基超导长线。这一成果开创了铁基超导材料从实验室研究走向产业化进程的里程碑,标志着我国在铁基超导材料技术领域的研发走在了世界最前沿。

  铁基超导体自2008年被发现后,由于其上临界磁场最大可超过100特斯拉,并且在高磁场下仍能保持超导无损传输和高载流密度的特性,使它迅速成为国际超导领域争相竞逐的研究热点。目前世界上美、日、欧等国家的铁基超导线制备还处于米级水平,如何突破百米级高性能铁基超导长线制备技术是其规模应用关键,也是当前国际铁基超导体发展的重大技术难点。

  电工所马衍伟团队于2008年在国际上研制出首根铁基超导线材后,随后在铁基超导材料的成相物理化学、元素掺杂、线带材成材、热处理工艺、微观结构等方面开展了大量研究,掌握了采用成本较低的粉末装管法制备高性能铁基超导线带材的一整套关键技术,并在铁基超导线带材的载流性能方面一直保持国际领先水平,拥有完全自主知识产权。

  在此基础上,该团队开展了铁基超导线材规模化制备工艺的探索研究,通过对超导长线的结构设计和加工技术的试验优化,成功解决了铁基超导线规模化制备中的均匀性、稳定性和重复性等技术难点,最终制备出了长度达到115米的铁基超导长线,经测试其载流性能表现出良好的均匀性和较弱的磁场衰减特性,在10特斯拉高磁场下的临界电流密度超过12000安培每平方厘米。这一重大突破性成果表明我国已率先掌握了具有自主知识产权的铁基超导长线制备技术,为其在强电领域的实用化和产业化奠定了坚实基础。

  铁基超导材料在工业、医学、国防等诸多领域具有广阔的应用前景,如核磁共振成像仪、高场磁体、电缆、电机、变压器、限流器、储能等,被《科学》杂志认为是目前最具有发展前景的新型高温超导体之一,产业发展潜力不可限量。未来,中科院电工所将进一步优化长线的制备工艺,继续提高超导芯的载流性能,从而不断降低超导线的成本,最终为我国超导产业链的创新发展和产业升级提供新的动力。


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