科创中国

发明了首个铁基超导接头技术，接头电阻小于2.7×10-13 Ω。首次获得了铁基超导线材在高场下的力学特性，开发了无绝缘铁基超导高场内插线圈绕制技术，实现了国际首个铁基超导高场内插线圈在24 T的强磁场下的高载流运行。解决了长尺度下电磁及机械性能均匀性、高磁场下电磁力结构及控制问题，研制出国际首个大尺寸跑道型铁基超导线圈，引领了高场磁体技术的发展。

发现了铁基超导材料晶界中的富氧非晶层，阐明了线材的电流传输受限机制，据此创建了“先位法-元素掺杂-织构化”系列制备新技术，有效解决了材料中杂相多、致密性差等问题，已成为世界上制备高性能铁基超导线材的通用手段。提出了铁基超导线材致密度和晶粒取向的协同调控策略，发明了轧制-热压/热等静压复合制备新技术，有效解决了制约铁基超导材料发展的晶界弱连接问题，实现了线材传输性能在10 T磁场下达到十万安培每平方厘米的重大突破，使我国率先跨入了铁基超导材料的实用化门槛，并持续保持国际领先水平。

超导电工装备具有输电损耗小、制成器件体积小、重量轻、效率高等突出优点，而超导材料是实现超导电工应用的基础，被列入国家多个重大发展战略规划。随着我国高场超导应用与装置的快速发展，以下一代高能粒子加速器、可控核聚变装置及高场磁共振成像系统为代表的高场超导强电应用对磁场强度的需求已逐渐突破了传统低温超导材料的极限。2008年发现的新型铁基超导材料，由于其具有较高的超导临界转变温度（55 K）、极高的上临界场（大于200 T），及较小的各向异性，被《科学》杂志誉为目前最有发展前景的新型高温超导材料，在高磁场领域具有独特的应用优势。

成果完成单位包括中国科学院电工研究所；中国科学院高能物理研究所

项目取得了良好的经济社会效益，目前已为国内外30多家单位提供了高性能线材。研制的高性能铁基超导百米长线已成功应用于多批次共 60 多个铁基超导线圈的研制，实现了从材料基础研究到应用示范的突破，有力推进了铁基超导材料的实用化进程。系列原创性成果使铁基超导线材成为我国具有完全自主知识产权的高温超导材料，极大增强了我国在超导领域的影响力和国际竞争力。

技术合作