近日，中国科学院金属研究所（下称金属所）戎利建团队利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）的工业化制备，突破了可控核聚变用第二代高温超导带材技术瓶颈。

可控核聚变装置被誉为“人造太阳”，是人类探索未来清洁能源的重要方向。第二代高温超导带材（REBCO）被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料，缺乏它，便难以制造出能够约束上亿度等离子体的强大磁场。

我国二代高温超导材料的制备和应用居国际的前列，但用于制备该带材的金属基带主要采用C276制造，仍依赖进口，不仅价格昂贵，而且供货时间难以保证。

金属基带作为缓冲层和超导层生长的衬底，其作用如同盖房时打下的地基——超导材料需要一层一层地“生长”在这一基带上。它不仅为超导带材提供了必要的机械强度和变形能力，更是整个超导结构得以稳定成型的基础。

金属所团队成功实现高纯净吨级C276的工业化制备，炼出的超纯合金中碳、锰、硫、磷、氧、氮元素含量均低于进口同类材料，其中如硫含量不到0.005‰。在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6个/0.5mm²，材料的纯净度各项指标均达到了进口材料水平，个别指标优于进口材料。

此外，研究团队还攻克了基带加工过程中的关键技术难题，成功将C276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米的超长超薄金属带材，带材表面粗糙度小于20纳米，光洁如镜。

该材料在液氮温度下的抗拉强度大于1900MPa，相当于在指甲盖大小的面积上可承受190吨的重量。即便经过900摄氏度高温持续加热5分钟并冷却至室温，其抗拉强度仍保持在1200MPa以上，表现出优异的热稳定性和力学性能。

日前，由金属所批量化制备的C276基带已在上海超导科技股份有限公司和上海上创超导科技有限公司开展了验证工作，并在东部超导科技（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。所制备的超导带材性能优良，已达到采用进口基带制备的REBCO超导带材水平。制备的REBCO超导带材已应用于江西联创超导科技有限公司的相关项目中。

金属所与东部超导科技有限公司已达成20吨C276基带供货的框架合作协议，双方将继续深化合作，进一步优化制备工艺，推动国产化基带的规模化应用，为我国超导技术的创新发展与广泛应用提供坚实支撑。

千米级C276基带。金属所供图