一层仅0.046毫米厚的金属带，却能承受指甲盖大小面积上19吨的重量，成为中国可控核聚变征程中的关键突破。

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突破“人造太阳”关键材料技术瓶颈

中国科学院金属研究所于10月28日宣布，戎利建研究员团队成功突破可控核聚变用第二代高温超导带材（REBCO）用金属基带的技术瓶颈，实现了“人造太阳”关键核心材料的国产化制备。这一突破标志着中国在追逐清洁能源梦想的道路上迈出了坚实的一步。

长期以来，用于制备第二代高温超导带材的哈氏合金（C276）金属基带完全依赖进口，不仅价格昂贵，而且供货时间难以保证。这种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。

可控核聚变装置被誉为“人造太阳”，代表着人类探索未来清洁能源的重要方向。其中，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。没有它，人类便难以制造出能够约束上亿度等离子体的强大磁场。

在可控核聚变装置中，超导磁体发挥着不可替代的作用。它们产生的强大磁场是约束高温等离子体的唯一有效方式。而超导带材的性能直接决定了磁场的强度和稳定性，进而影响整个聚变装置的运行效率与可行性。

中国二代高温超导材料的制备和应用已走在国际前列，但用于制备该带材的金属基带主要采用哈氏合金（C276）制造，仍依赖进口。这种依赖不仅带来经济负担，更构成技术风险，金属基带的国产化因此成为亟待攻克的技术瓶颈。

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国产金属基带的技术突破

戎利建研究员团队通过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的工业化制备。团队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，其中硫含量不到万分之零点零五。

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，D类夹杂仅为0.5级，0.3微米以上尺寸夹杂数量仅6个每0.5平方毫米。材料纯净度各项指标均达到进口材料水平，个别指标优于进口材料，打破了国外技术垄断。

研究团队还攻克了基带加工过程中的关键技术难题，成功将哈氏合金轧制成厚度仅0.046毫米（约为头发丝直径的一半）、宽度12毫米、长度超2000米的超长超薄金属基带。基带表面光洁如镜，粗糙度小于20纳米，为后续超导层的生长提供了理想基底。

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超导基带的卓越性能特征

这种国产金属基带的机械性能令人瞩目。在液氮温度下，其抗拉强度大于1900兆帕，相当于在指甲盖大小的面积上可承受19吨的重量。这一优异的力学性能确保了超导带材在极端工况下的可靠性。

更值得关注的是，该材料经过900摄氏度高温持续加热5分钟并冷却至室温后，其抗拉强度仍保持在1200兆帕以上，表现出卓越的热稳定性和力学性能。这一特性对超导材料在聚变装置中的实际应用至关重要。

金属基带作为缓冲层和超导层生长的衬底，不仅为超导带材提供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。国产基带的这些优异性能，为制备高性能第二代高温超导带材奠定了坚实基础。

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国产化突破的战略意义

这一突破的实现，意味着中国在可控核聚变关键材料领域打破了长期依赖进口的局面，标志着我国在清洁能源关键材料领域迈出重要一步。材料是高科技产业的基石，关键材料的自主可控对国家能源安全与科技发展具有深远影响。

戎利建研究员表示：“我们所还和东部超导科技（苏州）有限公司达成了20吨C276基带的框架合作协议，未来我们将继续深化合作，进一步优化制备工艺，推动国产化基带的规模化应用，为我国超导技术发展应用提供有力支撑。”

这一突破不仅对“人造太阳”研究具有重要意义，还将带动超导技术在医疗、电力、交通等领域的广泛应用。超导技术的进步将催生一系列新兴产业，为经济高质量发展注入新动能。