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李貽杰團隊成功百米級第二代高溫超導帶材
更新時間:2013-08-27   點擊次數(shù):1181次

李貽杰團隊成功百米級第二代高溫超導帶材

 上海交通大學物理系李貽杰教授領(lǐng)導的科研團隊歷時3年,采用*的技術(shù)路線,成功一整套具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的百米級第二代高溫超導帶材,實現(xiàn)了國內(nèi)超導帶材領(lǐng)域的新突破。

國產(chǎn)百米級第二代高溫超導帶材像一層薄膜,金屬基帶的寬度為1厘米、厚度為80微米,而用于傳輸超導電流的稀土氧化物超導層的厚度還不到1微米。與傳統(tǒng)的銅導線相比,相同橫截面積超導帶材的載流能力是銅導線的幾百倍。

據(jù)介紹,在國內(nèi)外,能研制第二代高溫超導帶材的單位本身為數(shù)不多,而能動態(tài)連續(xù)制備百米以上第二代高溫超導帶材的科研單位目前在國內(nèi)只有上海交通大學。在上,自從2004年以來,美國、日本和德國的機構(gòu)先后研制成功了長度超過100米且能夠傳輸100安培以上超導電流的第二代高溫超導帶材。

“現(xiàn)在我們自主出百米級高溫超導帶材,使中國在上躋身先進行列。”李貽杰教授說,目前上第二大高溫超導帶材已處于大規(guī)模市場化應(yīng)用的邊緣,我國大力介入這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化項目恰逢其時。另外,第二代高溫超導帶材中的超導層屬稀土氧化物系列,就原材料而言,我國具有資源優(yōu)勢。開展第二代高溫超導帶材的研制可將我國的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢,以免再次落入出口初級粉料而進口產(chǎn)品的不利局面。

2008年底李貽杰教授科研團隊承擔了科技部百米級第二代高溫超導帶材863重點項目任務(wù)。在總投入科研經(jīng)費低于美、日、德等國的情況下,通過吸取國外成功經(jīng)驗與失敗教訓,優(yōu)化路線,節(jié)省了寶貴的科研經(jīng)費和時間。在教育部“985”項目和上海市等的繼續(xù)積極支持下,從2008年論證到2009年1月開始實施,再到成功,歷時3年,終于成功100米量級的第二代高溫超導帶材制備工藝,而美、日、德等國成功百米量級工藝,都用了近10年的時間。

當前國內(nèi)外研制第二代高溫超導帶材在技術(shù)上面臨兩個瓶頸問題:一是超導帶材從實驗室靜態(tài)的短樣制備,到動態(tài)連續(xù)化的工業(yè)制備,必須達到百米量級以上乃至公里量級的應(yīng)用水平;二是1厘米寬的超導帶材的載流能力應(yīng)達100安培以上,未來目標是1000安培,以體現(xiàn)性價比的*性。上海交通大學研制成功了載流能力達到194安培、百米級的第二代高溫超導帶材,這一階段性成果有利于加快實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的zui終目標。經(jīng)過反復試驗和測試,目前國產(chǎn)百米級第二代高溫超導帶材已經(jīng)成功解決了從實驗室研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移所必須克服的鍍膜工藝的穩(wěn)定性、重復性和可靠性等技術(shù)難點,從而為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的電網(wǎng)傳輸系統(tǒng)在傳輸過程損耗約8%到10%,如果采用第二代高溫超導電纜來傳輸,可以達到幾乎*,極大提高了節(jié)能效果。超導材料由于*的零電阻和*抗磁特性,在工業(yè)、醫(yī)學、國防等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。第二代高溫超導帶材產(chǎn)業(yè)化以后,可以有效解決人口密集的大都市圈電力擴容問題,改善供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。

 

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