中国科学院电工所研制出国际第一根10米量级铁基超导长线

　　中国科学院电工研究所马衍伟研究组在科技部“973”、北京市科技计划等项目的支持下，采用传统的粉末装管法，成功研制出国际第一根10米量级的高性能122型铁基超导长线，实现了铁基超导线带材领域的新突破。这一成果在新型铁基超导材料规模化制备中具有里程碑式的意义。

　　铁基超导体是2008年发现的新型超导材料，是继发现于1986年的铜氧化物超导体之后的第二个高温超导体系，其上临界磁场最大能够超过100特斯拉，并具有较小的各向异性，在高场领域具有独特的应用优势，被《科学》杂志认为是目前最具有发展前景的新型高温超导体之一。在实际应用中，需要将超导体制备成线带材进行电流传输或磁体绕制，因此，研发高载流性能的超导线材及其规模化制备技术，是实现铁基超导材料强电应用的关键。

　　马衍伟课题组在国际上研制出首根铁基超导线材，继而又攻克了系列关键工艺难题，不断提高铁基超导线带材的传输载流性能。2014年制备的122型铁基超导带材传输电流性能在4.2K/14T下，达到十万安培每平方厘米，标示着我国已率先迈入实用化门槛，这也是目前各类铁基超导线带材中传输电流性能的最高纪录[Scientific Reports 4 (2014) 6944 ]。最近，该研究组在铁基超导线带材的低成本制备方面也取得了新进展，开发出采用纯铜作为包套材料的高性能122型超导带材，该工作发表于近期的Scientific Reports 5 (2015) 11506 。与传统的铜导线相比，相同横截面积超导带材的载流能力是铜导线的几百倍。

　　在获得优质短样的基础上，实现高性能长线的制备是新型铁基超导材料走向大规模应用的必由之路，也是其重大技术难点之一。该课题组通过对制备过程中涉及的相组分与微结构控制、界面复合体均匀加工等关键技术的系统研究，最终成功研制出长度达11米的高性能122型铁基超导长线，其传输电流性能在10特斯拉的磁场下超过18400安培每平方厘米，从而为后续的产业化生产奠定了坚实基础。这一成果在美国应用超导大会、日本国际超导会议等多个国际会议上报道后引起了广泛关注，被誉为是铁基超导材料实用化进程中的里程碑，并于近日在超导专业期刊Physica C上关于铁基超导线带材的综述文章“Development of high-performance iron-based superconducting wires and tapes”中进行了详细阐述[Physica C 516 (2015) 17]。