可控核聚变关键材料技术突破 - 中国科学院金属研究所研究团队突破可控核聚变用第二代高温超导带材（REBCO）用金属基带的技术瓶颈，实现了该关键核心材料的国产化制备 [1] 技术突破的具体内容与性能 - 研究团队利用自主研发的纯净化制备技术，成功实现高纯净吨级哈氏合金（C276）的工业化制备 [3] - 制备的超纯合金中碳、锰、硫、磷、氧、氮元素含量均低于进口同类材料，其中硫含量不到万分之零点零五 [3] - 材料内部纯净度方面，2微米以上的大尺寸夹杂物数量极低（A、B、C类评级均为0），D类夹杂仅为0.5级，0.3微米以上尺寸夹杂数量仅6个每0.5平方毫米 [3] - 团队攻克加工难题，将哈氏合金轧制成厚度仅0.046毫米（约为头发丝直径的一半）、宽度12毫米、长度超2000米的超长超薄金属基带，表面粗糙度小于20纳米 [4] - 该材料在液氮温度下的抗拉强度大于1900兆帕，相当于在指甲盖大小的面积上可承受19吨的重量 [4] - 材料经过900摄氏度高温持续加热5分钟并冷却至室温后，其抗拉强度仍保持在1200兆帕以上，表现出优异的热稳定性和力学性能 [4] 国产化材料的验证与应用进展 - 批量化制备的哈氏合金基带已在上海两家超导科技企业开展验证工作 [6] - 在东部超导科技（苏州）有限公司成功完成近千米MF系列高温超导带材的规模化制备，其性能已达到采用进口基带制备的第二代高温超导带材水平 [6] - 制备的第二代高温超导带材已应用于超导企业相关项目中 [6] - 中国科学院金属研究所与东部超导已达成20吨哈氏合金基带供货的框架合作协议，双方将继续深化合作以优化工艺并推动规模化应用 [6] 行业背景与意义 - 可控核聚变装置被誉为“人造太阳”，是探索未来清洁能源的重要方向 [1] - 第二代高温超导带材被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料，用于制造约束上亿度等离子体的强大磁场 [3] - 此前用于制备该带材的金属基带主要采用哈氏合金（C276）制造并依赖进口，价格昂贵且供货时间难保证 [3] - 金属基带作为缓冲层和超导层生长的衬底，为超导带材提供必要的机械强度和变形能力，是整个超导结构稳定成型的基础 [3] - 中国二代高温超导材料的制备和应用居国际前列，此次基带国产化将为中国超导技术的创新发展与广泛应用提供坚实支撑 [3][6]