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我国成为铁基超导产业领跑者

解决制备工艺难题,推进实用化材料研制
来源:人民日报 作者:喻思南 2017-11-14 10:13:10
  借助超导磁悬浮等技术,不久前,我国提出了研制时速达千公里级“高速飞行列车”的大胆设想,让人们看到了超导在交通上的神奇应用。

  超导大规模的应用离不开实用化的超导材料。自2008年科学家发现铁基超导体以来,中科院电工所在铁基超导材料研究和制备上已走在世界前列,让我国成为铁基超导产业化的领跑者。

  超导,全称超导电性,指某些材料在温度降低到某一临界温度时,电阻突然消失的现象,具备这种特性的材料称为超导体。

  近年来,随着超导材料和超导应用器件的成功研制,超导已经走进了人们的生活。比如,在手机基站和卫星通信中使用的高温超导滤波器,由于其微波表面电阻比常规金属小上千倍,能有效增加带宽,减少通信干扰,改善通信质量和能量损耗。采用超导磁体的磁共振仪,具有磁场强度高,稳定性好,分辨率高的特点,目前已打开各国医疗市场。

  制约超导更大规模应用的一个关键是,目前普遍使用的传统低温超导体需要液氦低温环境,运行成本高,因此科学家一直在努力寻找有应用价值的高温超导体。2008年,日本科学家发现了临界转变温度为26K的铁基超导体,随后我国科学家发现了临界温度超过40K的铁基超导体,这一发现表明铁基超导材料是继1986年发现的铜氧化物超导体之后的新型高温超导材料。

  我国科学家在铁基高温超导体基础研究上已经走在世界前列。2008年以来,中科院电工所研究员马衍伟带领团队,解决了一系列实用超导材料的制备工艺上的难题,推进了实用化铁基超导材料的研制。

  2015年,马衍伟团队成功研制出国际第一根10米量级的高性能122型铁基超导长线,迈出长线制备第一步,实现了铁基超导线带材制备的新突破。2016年9月,马衍伟带领团队,通过对超导长线的结构设计和加工技术的试验优化,解决了铁基超导线规模化制备中的均匀性和重复性等技术难点,成功研制国际首根100米量级铁基超导长线。

  马衍伟介绍,国际上对铁基超导体的研究竞争很激烈,下一步团队的工作重点是优化长线的均匀性和整体性能、降低制作成本、提高磁热稳定性和机械性能,并最终获取能够实现大规模应用的铁基超导线带材。
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