科创中国

铋系高温超导线材能够在液氮下运行并具备零电阻、百倍于铜导体载流能力等突出性能，是超导设备的核心组成部件，应用于电力、新能源、交通、医疗、科研、冶金、国防等领域。因此，高性能铋系高温超导线材的产业化生产具有重大的意义。 铋系高温超导线材的通流能力与超导设备在运行时超导线材所处的温度、磁场等密切相关。提高铋系高温超导线材的通流能力，不仅可以更大地发挥超导材料的优势，并且提高超导设备的性价比。铋系高温超导线材的通流能力取决于超导芯的钉扎效应、致密度和连接特性。通过改善超导粉体性能，包括优化线材中超导相的元素配比，采用掺杂等手段引入钉扎中心以增强超导线材内的钉扎作用等，可以提前超导线材的通流能力；另一方面,采用目前国际领先的“热等静压热处理”工艺，改进热处理流程等工艺手段，可在现有基础上进一步提高线材中超导芯的致密度，并且改善连接特性，从而进一步提升超导线材的通流能力。公司目前已经在改善超导粉体性能和“热等静压热处理”工艺方面取得初步成果，制备的超导线材在液氮温度、自身磁场下测得的临界电流可达193A。 此外，在一些超导设备中，高温超导线材会受到较大的电磁力或机械力，为此必须对线材进行机械强度加强处理，提高线材的机械性能，避免线材在上述力的作用下损坏。在一些超导设备中，对高温超导线材的表面绝缘强度有要求，需要在高温超导线材的表面涂覆或者包裹绝缘材料。公司目前在对高温超导线材的机械加强和表面绝缘处理方面也都取得良好的初步成果。 在本项目中，公司将继续进一步改善超导粉体性能，优化“热等静压热处理”工艺，并将两者有机结合起来，得到最优的结果，提高铋系高温些超导线材的通流能力，并形成适合于产业化生产的工艺制度。另外，优化高温超导线材的机械加强和表面绝缘处理工艺，通过选取合适的加强材料和绝缘材料，进一步提高高温超导线材的机械性能和绝缘强度，并形成适合于产业化生产的工艺制度，扩大高温超导线材的应用范围，提高超导设备的性价比。 通过本项目，公司将拥有具有自主知识产权的产业化生产高性能铋系高温超导线材的技术和工艺制度，以及高温超导线材的机械加强和表面绝缘处理的技术和工艺制度，从而能满足各种超导设备的应用需求。 公司与中国科学院等离子体物理研究所、中船重工712所等保持长期合作，为国际热核聚变堆（ITER）等项目研制了超导强磁体电流引线用低热导高温超导线材，并为10多项国家重点研发项目批量供应了超过100公里合格超导线材。本项目取得成功后，将进一步提升公司的线材性能，提高市场竞争力，为国内多个超导应用示范工程及其后续的产业化发展提供材料保障。预期在项目第三年可实现低热导线材销售约10公里、标准线材约50公里，预计年产值2000万元。 为完成本项目需要投入工业厂房约500平方米，研发投入约500万元。