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李貽杰團隊成功百米級第二代高溫超導帶材
點擊次數：1148 發布時間：2013-8-27
上海交通大學物理系李貽杰教授領導的科研團隊歷時3年，采用*的技術路線，成功一整套具有我國自主知識產權的百米級第二代高溫超導帶材，實現了國內超導帶材領域的新突破。
國產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。
據介紹，在國內外，能研制第二代高溫超導帶材的單位本身為數不多，而能動態連續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模市場化應用的邊緣，我國大力介入這一領域的產業化項目恰逢其時。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，我國具有資源優勢。開展第二代高溫超導帶材的研制可將我國的資源優勢轉化為技術優勢，以免再次落入出口初級粉料而進口產品的不利局面。
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。在總投入科研經費低于美、日、德等國的情況下，通過吸取國外成功經驗與失敗教訓，優化路線，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。
當前國內外研制第二代高溫超導帶材在技術上面臨兩個瓶頸問題：一是超導帶材從實驗室靜態的短樣制備，到動態連續化的工業制備，必須達到百米量級以上乃至公里量級的應用水平；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，以體現性價比的*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大規模商業化應用的zui終目標。經過反復試驗和測試，目前國產百米級第二代高溫超導帶材已經成功解決了從實驗室研究成果向產業化轉移所必須克服的鍍膜工藝的穩定性、重復性和可靠性等技術難點，從而為后續的產業化奠定了基礎。
現有的電網傳輸系統在傳輸過程損耗約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*，極大提高了節能效果。超導材料由于*的零電阻和*抗磁特性，在工業、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業化以后，可以有效解決人口密集的大都市圈電力擴容問題，改善供電系統的安全性和可靠性。