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欧盟科技人员在降低超导体薄带成本方面取得

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来源: 作者: 2019-05-17 01:23:03

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领导的欧洲COCON(Coated Conductor by Economic Processing Route)研发团队,显著地下降了超导体薄带技术(Super conducting Tapes)的制造本钱,开启了电力行业广泛实际运用超导体材料的新技术市场。

超导体是一系列材料,当温度超冷却接近绝对零开氏度(Kelvin)时,对外显示无限的导电性,几乎没有电阻。但超冷却处理过程需要特殊的条件、专门的设备和材料,经济上的不合算让超导体在电力行业实际应用的可能性很小。因此,世界各国科技人员均把高温超导体材料(HTSs)作为研发活动降低成本的技术突破点。实际上,高温超导体材料只是相对绝对零开氏度(相等于-273.15℃)超导体姊妹材料而言,其需要的温度仍然很低,从而造成高温超导体材料的制造和应用本钱高昂。

目前,世界上绝大部分正在研究开发的高温超导体材料主要由钇-钡-铜氧化物YBCO(Yttrium-Barium-Oxyde)组成,通常被制作成相对较灵活和容易弯曲的涂层超导体(CCs Layer)薄带。涂层超导体一般由三部分组成:金属基体(Metallic Substrate)、缓冲层(Buffer Layer)和置于顶层的超导体层(Superconducting Layer)。

COCON研究团队的科技人员在涂层超导体薄带的三个基本层面和整体优化结构方面,均取得了明显的技术进步和显著的本钱降低。包括:1)使用容易变形机械特性较高的镍-钨合金(Nickel-Tungsten ALLOY)作为金属基体,成功地制造出100米长的高质量超导体薄带,并首次利用连续结晶制大烧马鞍桥的做法
作工艺成功地进行批量生产。2)利用新型的化学先导法开发出的化学溶液沉积锆酸镧(Lanthanum-Zirkonate)缓冲层技术获得成功,并申请发明日本欲在中日韩环境部长会上谈PM2.5
专利。3)最主要的一项技术突破是利用化学溶液沉积技术,成功地实现了YBCO涂层的沉淀,其技术先进性和成本效益大大优于通常使用的物理真空沉积技术PVD(Physical Vacuum Deposition),同时也申请了发明专利。4)涂层超导体薄带整体优化技术,特别是首次应用喷墨涂层(Ink-Jet Coating)技术进行涂层沉淀,有效地提高了超导体薄带的各项性能和性价比,在电力行业的实际运用指日可待。

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