高温超导带材迎来更坚固廉价的新型基底材料

高温超导带材获得了成本更低、强度更高的"支撑层"。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉，该所研究团队成功开发出高温超导带材的新型"支撑层"——铁基合金基带（DW01）。采用该基带制备的超导带材在关键性能指标上明显超越传统哈氏合金基带产品，标志着我国在高温超导带材核心材料国产化道路上取得重要进展。

高温超导带材是一种能够在高电流、强磁场环境下实现近乎零电阻输电的先进材料，广泛应用于可控核聚变、超导电力、超导加速器等领域。其外观形似一条纤细的金属带，但内部由多层结构叠加而成，承担导电功能的超导层极为纤薄，底部必须配备坚固耐用的"基底"，即基带。该基带犹如人体的骨骼框架，需具备优异的抗弯曲、抗拉伸及耐温度剧变能力。

长期以来，这一"支撑层"几乎全部采用哈氏合金（C276）。该合金中镍元素占比超过半数，还含有钼、钨、钴等贵重金属，而铁元素仅占约百分之五，导致原材料成本居高不下。

为攻克这一瓶颈，中国科学院理化技术研究所李来风研究员与师莉研究员带领的团队，联合首钢技术研究院及北京北冶新材料公司，以铁基合金为切入点，历经3年多技术攻关，成功研制出DW01基带，其主要成分为来源广泛的铁元素，原材料成本仅为C276基带的四分之一。

降低成本并非终极目标，性能提升才是核心。今年5月，上海超导科技股份有限公司利用DW01基带成功制备出符合产品标准的超导带材。测试结果表明，新型"支撑层"耐久性更佳，在弯曲或受力状态下能有效保护超导层不受损伤。

与此同时，DW01基带在磁学性能与电阻特性方面同样优于C276基带，有利于减少实际应用中的能量损耗。团队已就DW01基带的配方及制备工艺申请了6项发明专利。当前，DW01基带在厚度精度、表面质量等核心指标上均已达到供货要求，具备工业化生产的条件。（记者陆成宽）