国产第二代高温超导带材用铁基合金基带材料研制成功，打破进口依赖、成本仅四分之一

IT之家 9 月 2 日消息，中国科学院理化技术研究所今日宣布，经过三年多攻关， 成功研制出第二代高温超导带材用铁基合金基带 。近期，上海超导科技股份有限公司采用该基带完成了带材制备验证，成功制备出高性能二代高温超导带材。 第二代高温超导带材因其具有更高的临界温度、更高的临界电流密度以及更优的在场载流性能， 在可控核聚变、超导电力、超导加速器等强磁强电领域具备广阔应用前景 。其多层结构中，位于最底部的金属基带层作为整条带材的“骨架”，担负力学承载的核心功能，使带材能够承受绕制、弯曲和冷热循环等加工与服役应力。 当前，超导带材用基带几乎全部采用哈氏合金（C276）， 我国该材料长期依赖进口 ，虽近年来国产化已取得阶段性突破，但仍面临原材料成本高、力学性能接近极限等突出问题。 C276 属于镍基合金，镍元素含量超过 50%，还含有约 16% 的钼、3% 的钨、2.5% 的钴等有色金属元素， 廉价的铁元素仅占 5%，使得 C276 材料的原材料成本居高不下 。同时，在近 30 年的开发应用中，基于 C276 基带的带材力学性能已经接近其极限。 中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室低温材料及应用超导研究中心根据高场应用对基带性能的需求，从低温力学性能、应变耐受性等关键指标出发，并基于多年低温高强高韧钢开发的基础，开展了新型铁基合金基带的成分设计与研发工作。理化所李来风、师莉研究团队与首钢技术研究院、北京北冶新材料股份有限公司合作， 研发出新型铁基合金基带（代号“DW01”） 。 上海超导公司采用理化所研制的铁基合金基带经过多种工艺反复迭代，于 2026 年 5 月在 12 毫米宽铁基合金基带上成功制备出镀银超导带材， 获得 77 K 温度下、零场下 647 安培临界电流的验证结果 ，表明新型铁基合金基带已满足高性能超导带材的制备要求。 IT之家从公告获悉，DW01 基带在性能和成本两个维度上均实现了突破： 在超导带材性能上，用 DW01 基带制备的超导带材在 20 K 下，屈服强度超过 1,400 MPa，4.2 K 时，屈服强度接近 1,500 MPa， 较相同工艺下用哈氏合金基带制备的超导带材有大幅提高 。更为关键的是带材在形变下的表现：新型铁基合金基带超导带材在 77 K 自场条件下，0.6% 拉伸应变下，临界电流衰减小于 10%，作为对照，用哈氏合金基带制备的超导带材，在同等应变水平下临界电流衰减则超过 50%。而且相对磁导率和电阻率均低于哈氏合金。 在成本方面，新型铁基合金基带的成分主要为铁元素， 基带的原材料成本仅为 C276 合金的四分之一 。围绕新型铁基合金基带的成分设计和制备工艺，团队已申请发明专利 6 项，形成了自主知识产权体系。