北京
IT时代网9月2日消息，中国科学院理化技术研究所今天宣布，经过三年多攻关，成功研制出第二代高温超导带材用铁基合金基带。上海超导科技股份有限公司近期用这种基带完成了带材制备验证，做出了高性能二代高温超导带材。
基带这层材料并不显眼，作用却是骨架级的。第二代高温超导带材有更高的临界温度、更高的临界电流密度以及更优的在场载流性能，在可控核聚变、超导电力、超导加速器等强磁强电场景前景广阔；而它多层结构最底部的金属基带层，要担起力学承载的核心功能，让整条带材扛住绕制、弯曲和冷热循环带来的加工与服役应力。
问题出在原材料上。目前超导带材用基带几乎全部采用哈氏合金 C276，国内这一材料长期依赖进口，即便国产化已有阶段性突破，原材料成本高、力学性能接近极限两个矛盾依然突出。C276 属镍基合金，镍含量超过 50%，还含约 16% 的钼、3% 的钨、2.5% 的钴等有色金属元素，廉价的铁只占 5%，成本自然压不下来。加上近 30 年的开发应用，基于 C276 基带的带材力学性能已经摸到极限。
理化所低温科学与技术全国重点实验室低温材料及应用超导研究中心从低温力学性能、应变耐受性等关键指标切入，依托多年低温高强高韧钢的积累做新型铁基合金基带的成分设计。李来风、师莉研究团队与首钢技术研究院、北京北冶新材料股份有限公司合作，研发出代号“DW01”的新型铁基合金基带。上海超导公司拿到基带后反复迭代工艺，2026 年 5 月在 12 毫米宽的铁基合金基带上做出镀银超导带材，77 K 温度、零场条件下测得 647 安培临界电流，表明新基带已满足高性能超导带材的制备要求。
性能数据也给了出来。用 DW01 基带做的超导带材，20 K 下屈服强度超过 1400 MPa，4.2 K 时接近 1500 MPa，相较同工艺下的哈氏合金基带带材有大幅提高。形变表现是更关键的一项：77 K 自场条件下 0.6% 拉伸应变时，临界电流衰减小于 10%，而哈氏合金基带带材在同等应变下衰减超过 50%。DW01 的相对磁导率和电阻率也都低于哈氏合金。
成本上的账更直观——新型铁基合金基带成分以铁为主，原材料成本仅为 C276 合金的四分之一。围绕成分设计和制备工艺，团队已申请发明专利 6 项，形成了自主知识产权体系。
注：本文综合自IT之家等，文中包含AI辅助创作的内容。
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