中科院電工研究所7日宣布，該所研究員馬衍偉團(tuán)隊(duì)成功研制國(guó)際首根100米量級(jí)鐵基超導(dǎo)長(zhǎng)線。這是鐵基超導(dǎo)材料從實(shí)驗(yàn)室研究走向產(chǎn)業(yè)化的新的里程碑。目前，世界上美、日、歐等國(guó)家的鐵基超導(dǎo)線制備還處于米級(jí)水平。

　　馬衍偉團(tuán)隊(duì)于2008年在國(guó)際上研制出首根鐵基超導(dǎo)線材，隨后在鐵基超導(dǎo)材料的成相物理化學(xué)、元素?fù)诫s、線帶材成材、熱處理工藝、微觀結(jié)構(gòu)等方面深入研究，掌握了采用成本較低的粉末裝管法制備高性能鐵基超導(dǎo)線帶材的一整套關(guān)鍵技術(shù)，并在鐵基超導(dǎo)線帶材的載流性能方面一直保持國(guó)際領(lǐng)先水平。2010年，他們首創(chuàng)鐵基超導(dǎo)前驅(qū)粉先位燒結(jié)工藝，為線材載流性能顯著提升奠定了基礎(chǔ)；2013年，成功制備國(guó)際首根高性能鐵基超導(dǎo)多芯線；2014年，率先制備出國(guó)際首根10米量級(jí)高性能鐵基超導(dǎo)長(zhǎng)線，走出了線材規(guī)模化制備的第一步。

　　在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步深入探索鐵基超導(dǎo)線材規(guī)模化制備工藝，通過(guò)對(duì)超導(dǎo)長(zhǎng)線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究和加工技術(shù)的試驗(yàn)優(yōu)化，成功解決了鐵基超導(dǎo)線規(guī)模化制備中的均勻性、穩(wěn)定性和重復(fù)性等技術(shù)難點(diǎn)，最終制備出了長(zhǎng)度達(dá)到115米的鐵基超導(dǎo)長(zhǎng)線。經(jīng)測(cè)試，其載流性能表現(xiàn)出良好的均勻性和較弱的磁場(chǎng)衰減特性，在10特斯拉高磁場(chǎng)下的臨界電流密度超過(guò)12000安培每平方厘米。專(zhuān)家指出，這一重大突破表明我國(guó)已率先掌握了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鐵基超導(dǎo)長(zhǎng)線制備技術(shù)，奠定了鐵基超導(dǎo)材料在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)。

　　鐵基超導(dǎo)材料在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的新型高溫超導(dǎo)體之一。目前高溫超導(dǎo)材料正從研究階段向應(yīng)用發(fā)展階段轉(zhuǎn)變。《2016-2021年超導(dǎo)行業(yè)深度分析及“十三五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，去年全球超導(dǎo)技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到18億美元，預(yù)計(jì)到2022年市場(chǎng)規(guī)模將增至58億美元，年均復(fù)合增速將達(dá)12.8%。其中，商業(yè)、醫(yī)療保健和電力等工業(yè)領(lǐng)域的需求提升是促進(jìn)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的主要原因。

　　鐵基超導(dǎo)材料是繼銅基超導(dǎo)材料之后發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)新的高溫超導(dǎo)材料，這是高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域的一個(gè)“重大進(jìn)展”。據(jù)了解，鐵基超導(dǎo)體由于其上臨界磁場(chǎng)最大可超過(guò)100特斯拉，并且在高磁場(chǎng)下仍能保持超導(dǎo)無(wú)損傳輸和高載流密度的特性，使其迅速成為國(guó)際超導(dǎo)領(lǐng)域爭(zhēng)相競(jìng)逐的研究熱點(diǎn)。

　　公開(kāi)資料顯示，2013年度國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，即為“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)的研究”。該項(xiàng)研究成果首次突破麥克米蘭極限溫度，確定鐵基超導(dǎo)體為新一類(lèi)高溫超導(dǎo)體，為未來(lái)潛在的應(yīng)用提供了新的材料體系。

　　另外，去年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中國(guó)制造2025》，要求加快研發(fā)新材料制備關(guān)鍵技術(shù)和裝備，突破產(chǎn)業(yè)化制備瓶頸。做好超導(dǎo)材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略前沿材料提前布局和研制，加快基礎(chǔ)材料升級(jí)換代。突破大功率電力電子器件、高溫超導(dǎo)材料等關(guān)鍵元器件和材料的制造及應(yīng)用技術(shù)，形成產(chǎn)業(yè)化能力。

　　從產(chǎn)品類(lèi)型來(lái)看，超導(dǎo)分為低溫超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)。其中，低溫超導(dǎo)應(yīng)用范圍最廣泛。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，高溫超導(dǎo)需求將不斷增加。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，磁共振成像將成為應(yīng)用需求最多的一個(gè)領(lǐng)域。另外，電子電氣將成為超導(dǎo)技術(shù)需求增速最快的領(lǐng)域。