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🔥 中科院理化所团队用铁基合金替代哈氏合金,超导带材"骨架"成本直降75%,性能反而更强

一、三十年哈氏合金"铁王座"被掀翻

长期以来,全球高温超导带材的基带材料几乎被哈氏合金(C276)一家独大。这种镍基合金含有超过50%的镍、16%左右的钼、3%的钨、2.5%的钴,铁元素占比仅约5%,原材料成本居高不下。更关键的是,经过近30年的技术迭代,哈氏合金基带的力学性能已逼近材料极限,提升空间微乎其微。

2026年9月2日,一则来自中国科学院理化技术研究所的消息打破了这个僵局——该所李来风研究员、师莉研究员团队联合首钢技术研究院、北京北冶新材料公司,历时三年多攻关,成功研制出代号DW01的新型铁基合金基带,原材料成本仅为C276基带的四分之一。

二、性能数据出炉:新"骨架"更强更耐用

成本优势只是其一,性能突破才是硬核。今年5月,上海超导科技股份有限公司采用DW01基带成功制备出产品级超导带材,测试数据令人印象深刻:在零下196摄氏度的液氮环境和零场条件下,12毫米宽镀银带材的临界电流达到647安培,属于业界中高电流区间;当把带材拉长0.6%时,DW01基带带材的临界电流只下降不到10%,而同样工艺下用哈氏合金C276基带制备的带材,临界电流下降超过50%。

"这说明新骨架更耐用,不容易在弯折或受力时损坏超导层。"李来风说。此外,DW01基带的相对磁导率和电阻率均低于哈氏合金,有助于降低使用中的能量损耗。围绕该材料的成分设计和制备工艺,团队已申请6项发明专利,构建了完整的自主知识产权体系。

三、从"卡脖子"到"自主可控"的关键一跃

高温超导带材是大电流、强磁场场景下的核心材料,主要应用于可控核聚变装置、超导电力传输、超导加速器等国家战略领域。基带作为整条带材最底层的"脊梁",承担力学承载功能,直接决定带材能否承受绕制、弯曲、冷热循环等加工与服役应力。

过去,我国高端哈氏合金材料长期依赖进口,受制于原材料成本高、力学性能趋近极限两大瓶颈。此次DW01基带的成功研制,以常见的铁元素为核心原料,实现了成本降四成、性能反超的双重突破,标志着我国在高温超导带材核心材料自主可控道路上迈出关键一步。目前,DW01基带的厚度精度、表面质量等关键指标均已达到供货标准,可满足工业化生产要求。

综合科技日报、中国新闻网、证券时报报道 | 2026年9月3日