2019/07/03
超導(dǎo)性是一種特殊的零電阻現(xiàn)象，被稱作二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時，電阻突然消失的現(xiàn)象，因為這一特性，超導(dǎo)材料應(yīng)用十分廣泛。而高溫超導(dǎo)是指一些具有較其他超導(dǎo)物質(zhì)相對較高的臨界溫度的物質(zhì)在液態(tài)氮的環(huán)境下產(chǎn)生的超導(dǎo)現(xiàn)象，在電力能源、高端醫(yī)療、高速交通、大科學(xué)儀器、軍工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，其中最重要的三大主要應(yīng)用領(lǐng)域為高性能超導(dǎo)電子元器件、超導(dǎo)磁懸浮和超導(dǎo)感應(yīng)加熱。
兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置是利用超導(dǎo)體（YBCO）在低溫下（液氮溫區(qū)）可實現(xiàn)穩(wěn)定的零電阻超導(dǎo)態(tài)產(chǎn)生強磁場的特性，制備用于大型鋁型材、鈦合金等非磁性有色金屬型材加熱的高端裝備。兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置有兩個主要突出技術(shù)優(yōu)勢：一是加熱大型鋁、銅型材，較傳統(tǒng)感應(yīng)加熱工頻爐，加熱效率高，高效節(jié)能省電（節(jié)電率約60%）；二是具有加熱均勻、熱穿透深等優(yōu)勢，用于加工航空和軍用飛機、軍工裝備等高端領(lǐng)域用鈦及鈦合金、鎂鋁合金等高端非磁性金屬材料，可提升材料可塑性，優(yōu)化機械性能，提升材料品質(zhì)。
2013年1月，聯(lián)創(chuàng)光電協(xié)同上海超導(dǎo)科技股份有限公司、北京交通大學(xué)合作開展兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱技術(shù)及裝置研制。經(jīng)過6年的攻關(guān)，2019年3月，三方協(xié)同研制的兆瓦級高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱設(shè)備實現(xiàn)了滿負(fù)載穩(wěn)定運行。在大尺寸鋁棒、軍用鈦合金材料感應(yīng)加熱試驗中，加熱效率達(dá)80%以上，遠(yuǎn)超過我們的競爭對手300kw功率水平。
7月1日，中國有色金屬工業(yè)科技成果評價辦公室組織中國科學(xué)院院士趙忠賢、中國工程院院士陳仙輝、中國科學(xué)院院士桂衛(wèi)華及國內(nèi)從事超導(dǎo)、低溫、電機等高層次專業(yè)技術(shù)人員組成的成果評價專家委員會對兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置及該裝置用大口徑傳導(dǎo)式高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)進(jìn)行了科技成果評價。成果評價專家委員會認(rèn)為，聯(lián)創(chuàng)光電協(xié)同研制的兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置及該裝置用的大口徑傳導(dǎo)式高溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)各項技術(shù)性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，兆瓦級高溫超導(dǎo)磁體感應(yīng)加熱裝置設(shè)計、制造技術(shù)自主可控。這標(biāo)志著國際上功率最大的兆瓦級高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置研制成功，在節(jié)能環(huán)保和軍工高端制造上有重大意義，也標(biāo)志著高溫超導(dǎo)技術(shù)從實驗室階段正式進(jìn)入到了實用階段。
超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置集成和試驗車間合影
今后，聯(lián)創(chuàng)光電將快速推進(jìn)兆瓦級高溫超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱設(shè)備系列化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，逐步將兆瓦級高溫超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱設(shè)備推廣運用到鋁合金、鈦合金、鎂鋁合金等高端型材加工預(yù)加熱領(lǐng)域，降低電能消耗，提升高端型材加工品質(zhì)。聯(lián)創(chuàng)光電即將對接鋁型材生產(chǎn)企業(yè)和飛機制造企業(yè)，進(jìn)行小批量試制，計劃用三年左右時間，達(dá)到年產(chǎn)50臺兆瓦級高溫超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱設(shè)備規(guī)模化生產(chǎn)能力，并將高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱設(shè)備功率提升到2MW以上，用于更大尺寸鋁合金的加熱要求。公司還將建立高溫超導(dǎo)磁體生產(chǎn)線，將高溫超導(dǎo)磁體擴展應(yīng)用到重金屬污水處理、稀土分離、開放式醫(yī)療診斷CT等領(lǐng)域。
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