香港中通社10月28日電 中國在可控核聚變關鍵材料領域取得重要進展。據中國科學院金屬研究所28日消息，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）金屬基帶的工業化製備。
圖為中國科學院金屬研究所製備的千米級基帶 圖源：中國科學院金屬研究所
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，缺乏它，便難以製造出能够約束上億度等離子體的強大磁場。
中國二代高溫超導材料的製備和應用居國際前列，但用於製備該帶材的金屬基帶主要採用哈氏合金（C276）製造，仍依賴進口，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——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。
在這項研究中，研究團隊通過自主研發的純淨化製備技術，成功實現了高純淨度C276合金的噸級工業化製備。同時，團隊攻克了超薄超長基帶加工的技術難關，將合金軋製成厚度僅0.046毫米、寬度12毫米、長度超2000米的帶狀材料，表面光滑如鏡，粗糙度小於20納米。該材料在液氮溫度下強度超高，相當於指甲蓋大小面積能承受約19噸重量，且經高溫處理後仍保持優異性能。
中國科學院金屬研究所製備基帶的表面粗糙度(AFM標準50×50um)Ra=19nm。圖源：中國科學院金屬研究所
目前，自主製備的C276已在多家企業完成驗證，並成功製備出性能達國際水平的高溫超導帶材，應用於相關科技項目。（完）
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