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中科院馬衍偉團隊成功研制世界首根100米量級鐵基超導長線

文章來源：未知更新時間：2018-01-09 13:47:22

據(jù)報道，中科院電工研究所研究員馬衍偉，帶領(lǐng)科研團隊成功研制出世界首根100米量級鐵基超導長線。這一成果創(chuàng)造了鐵基超導材料從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。業(yè)內(nèi)專家表示，這一成果表明我國已率先掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵基超導長線制備技術(shù)，為其在強電領(lǐng)域的實用化和產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的基礎(chǔ)。

馬衍偉手中的100米量級鐵基超導長線

簡介

馬衍偉，中國科學院電工研究所研究員，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，中科院“百人計劃”入選者，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。1996年畢業(yè)于清華大學，獲得工學博士學位。曾先后在日本東北大學金屬材料研究所、筑波國立材料研究所和法國科學院工作過6年。長期從事超導材料、納米能源材料以及強磁場下新型功能材料合成及其相關(guān)物性研究。

超導材料

是指具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有28種元素和幾千種合金及化合物可以成為超導體。

“超導材料因為沒有電阻，也就沒有損耗，可以節(jié)省大量的能源，所以一直是材料領(lǐng)域研究的重點。”馬衍偉說。前些年超導研究非常熱，雖然高溫超導、低溫超導材料都有些應(yīng)用，但總體而言，由于制備技術(shù)、工藝、和成本等原因，超導材料的應(yīng)用還比較少。

這么小的電流有意義？

2008年后，國際材料學界掀起一股鐵基超導研究熱。馬衍偉敏感地捕捉到這一機會，很快他的團隊就成功研制出轉(zhuǎn)變溫度達25K的鐵基鑭氧鐵砷線材，這是世界首次將鐵基超導材料加工成超導材料。但是這根線材的傳輸電流為零，說明它是不合格的，此后又做出一些傳輸電流僅為幾安培的線材。

后來在歐洲一個國際會議上作報告，國際應(yīng)用超導權(quán)威專家、美國國家高場實驗室的Larbalestier教授聽完轉(zhuǎn)身就走，之后馬衍偉找他交流，他給了一句“這么小的電流有什么意義？” 如當頭一棒，這讓馬衍偉倍感壓力。

10米遠遠不夠

2013年初，研究小組將單芯材料進行二次裝管，克服了復合包套多芯結(jié)構(gòu)在成型加工中的諸多困難，最終成功制備出了國際首根高性能鐵銀復合包套的七芯超導線帶材。在此基礎(chǔ)上，于2104年研制出世界上第一根10米鐵基超導材料。

“我們當時很激動，因為這畢竟是第一根10米量級的線帶材料，但是我們也清醒地知道，作為一種新型材料，要達到實用級別，10米遠遠不足以滿足規(guī)?；苽湫枰?，它只是一個開始，”馬衍偉說，“對于鐵基超導線材的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，突破百米量級的長線制備是其中的關(guān)鍵點，也是該領(lǐng)域應(yīng)用研究的重大技術(shù)難點。”

百米量級鐵基超導線

每經(jīng)歷一次失敗，就離成功更近了一步，這是每個科學工作者堅持下去的信念，而馬衍偉也終于在堅持中迎來了成功。“我們通過對超導長線的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工技術(shù)的試驗優(yōu)化，解決了鐵基超導線規(guī)?；苽渲械木鶆蛐?、穩(wěn)定性和重復性等技術(shù)難題，最終成功研制出國際上第一根百米量級鐵基超導線。”

說到這些，馬衍偉難掩激動的心情。“這一成果在圈內(nèi)影響非常大，大家的評價也很高，認為我們邁出了鐵基超導材料產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步。”但馬衍偉同時清醒地認識到學術(shù)就是逆水行舟，不進則退，不能放松。至于什么時候能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，馬衍偉充滿信心又嚴謹?shù)卣f：“我們必須腳踏實地做好眼前。認準目標后就要堅持，不言放棄。對于任何人而言，執(zhí)著和勤奮是成功的不二法則。”

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