近日，中国科学院金属研究所传来重要消息，该所戎利建研究员团队在高温超导材料领域取得突破性进展。他们采用自主研发的纯净化制备技术，成功实现了高纯净吨级哈氏合金（C276）金属基带的工业化制备。
△千米级超导材料基带
可控核聚变装置，又被形象地称为“人造太阳”，是人类探索未来清洁能源的重要科研方向。在这一领域中，高温超导带材被誉为“超级磁体”的核心材料。这种材料能够制造出约束上亿度等离子体的强大磁场，在实现受控核聚变过程中发挥着关键作用。目前，我国在二代高温超导材料的研发和应用方面处于国际领先地位，但用于制备该带材的金属基带——主要采用哈氏合金（C276）制造——却仍然严重依赖进口。这种对外部供应的依赖不仅带来了高昂的成本，还面临着供货周期不稳定的问题。
在超导材料的研发过程中，金属基带扮演着类似于建筑地基的重要角色。它作为缓冲层和超导层生长的衬底，为整个超导结构提供了必要的机械强度和变形能力，是确保超导材料稳定成型的基础。研究人员形象地比喻道：“就像建造房屋需要先打好地基一样，超导材料也需要在这一金属基带上一层一层地‘生长’。”
该团队经过不懈努力，在超纯合金制备方面取得了显著成果。他们生产的C276合金中，碳、锰、硫、磷、氧、氮等杂质元素的含量均低于进口同类产品。更为重要的是，材料的各项纯净度指标已经达到甚至部分超越了进口材料的标准。
在基带加工技术方面，研究团队也取得了重大突破。他们成功将C276合金轧制成为厚度仅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。这种材料不仅表面光洁如镜——粗糙度小于20纳米，而且在液氮温度下的抗拉强度高达1900MPa，相当于在指甲盖大小的面积上可承受超过190吨的重量。即使经过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1200MPa以上，展现出优异的热稳定性和力学性能。
