【国产超导新材料成本降低75%】可控核聚变、超高场磁共振等装置向更高磁场冲击,核心瓶颈在于超导磁体性能。超导线圈通电时承受巨大电磁力,其"脊梁"——金属基带的坚韧度至关重要。过去几十年,基带几乎全用昂贵的进口哈氏合金,且其在强磁场下应变超0.4%时载流能力骤降,严重制约高场应用。
中科院理化所李来风、师莉团队决心另辟蹊径,用廉价铁基合金替代。他们"两条腿走路":一边完成哈氏合金基带国产化以打通产线,一边从头设计铁基合金。初期屡遭挫败,样品送测甚至"没有电流"。在赵忠贤院士两次建议下,团队聚焦基带与氧化铝过渡层界面,与上海超导紧密合作,反复调整镀膜工艺。
2026年5月,转机出现:基于铁基基带的超导带材在77K下临界电流达647安培,达业界中高水准。性能测试显示,新型基带在液氦温区屈服强度近1500兆帕,远超哈氏合金;在0.6%应变下临界电流衰减不足10%,而哈氏合金衰减超50%。成本上,合金元素成本不到哈氏合金四分之一。团队将新材料命名为"DW01",已申请6项发明专利。
团队表示,接下来将回实验室继续优化,目标不是挣钱,而是解决"从0到1"的国家需求,"用中国人自己的材料,解决实际应用难题"。(中国科学报)中国科普博览
