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李貽傑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:975次

 上海交通大學物理係李貽傑教授領導的科研團隊曆時3年,采用*的技術路線,成功一整套具有我國自主知識產(chan) 權的百米級第二代高溫超導帶材,實現了國內(nei) 超導帶材領域的新突破。

國產(chan) 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(wei) 1厘米、厚度為(wei) 80微米,而用於(yu) 傳(chuan) 輸超導電流的稀土氧化物超導層的厚度還不到1微米。與(yu) 傳(chuan) 統的銅導線相比,相同橫截麵積超導帶材的載流能力是銅導線的幾百倍。

據介紹,在國內(nei) 外,能研製第二代高溫超導帶材的單位本身為(wei) 數不多,而能動態連續製備百米以上第二代高溫超導帶材的科研單位目前在國內(nei) 隻有上海交通大學。在上,自從(cong) 2004年以來,美國、日本和德國的機構先後研製成功了長度超過100米且能夠傳(chuan) 輸100安培以上超導電流的第二代高溫超導帶材。

“現在我們(men) 自主出百米級高溫超導帶材,使中國在上躋身先進行列。”李貽傑教授說,目前上第二大高溫超導帶材已處於(yu) 大規模市場化應用的邊緣,我國大力介入這一領域的產(chan) 業(ye) 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係列,就原材料而言,我國具有資源優(you) 勢。開展第二代高溫超導帶材的研製可將我國的資源優(you) 勢轉化為(wei) 技術優(you) 勢,以免再次落入出口初級粉料而進口產(chan) 品的不利局麵。

2008年底李貽傑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。在總投入科研經費低於(yu) 美、日、德等國的情況下,通過吸取國外成功經驗與(yu) 失敗教訓,優(you) 化路線,節省了寶貴的科研經費和時間。在教育部“985”項目和上海市等的繼續積極支持下,從(cong) 2008年論證到2009年1月開始實施,再到成功,曆時3年,終於(yu) 成功100米量級的第二代高溫超導帶材製備工藝,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(nei) 外研製第二代高溫超導帶材在技術上麵臨(lin) 兩(liang) 個(ge) 瓶頸問題:一是超導帶材從(cong) 實驗室靜態的短樣製備,到動態連續化的工業(ye) 製備,必須達到百米量級以上乃至公裏量級的應用水平;二是1厘米寬的超導帶材的載流能力應達100安培以上,未來目標是1000安培,以體(ti) 現性價(jia) 比的*性。上海交通大學研製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於(yu) 加快實現大規模商業(ye) 化應用的zui終目標。經過反複試驗和測試,目前國產(chan) 百米級第二代高溫超導帶材已經成功解決(jue) 了從(cong) 實驗室研究成果向產(chan) 業(ye) 化轉移所必須克服的鍍膜工藝的穩定性、重複性和可靠性等技術難點,從(cong) 而為(wei) 後續的產(chan) 業(ye) 化奠定了基礎。

現有的電網傳(chuan) 輸係統在傳(chuan) 輸過程損耗約8%到10%,如果采用第二代高溫超導電纜來傳(chuan) 輸,可以達到幾乎*,極大提高了節能效果。超導材料由於(yu) *的零電阻和*抗磁特性,在工業(ye) 、醫學、國防等諸多領域具有廣闊的應用前景。第二代高溫超導帶材產(chan) 業(ye) 化以後,可以有效解決(jue) 人口密集的大都市圈電力擴容問題,改善供電係統的安全性和可靠性。

 

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