科技中国杂志

超导线的国产化之路

来源:《科技中国》2018年第一期p55

日期:2018-01-16

文/管军强(西部超导材料科技股份有限公司)
        在参与ITER(International Thermal-nuclear Experiment Reactor,国际热核聚变实验堆,简称:ITER项目)项目之前,我国的NbTi/Cu和Nb3Sn超导线尚处于实验室短样研发阶段,还没有建立起一条大批量制备的生产线。从研发到生产,存在诸多需要逐一解决的难题。
        2003年2月,中国正式加入ITER项目,国家科技部成立了中国国际热核聚变执行中心(简称:中心),统一管理ITER项目中国承担部件在中国的实施。自成立之初,中心就坚决支持ITER部件的完全国产化。与此同时,西部超导材料科技有限公司(现更名为“西部超导材料科技股份有限公司”,简称:西部超导)注册成立。中心给予了西部超导在内的主要承担单位相当数额的研发专项资金支持,鼓励超导线等材料尽快实现国产化、批量化生产,打破超导领域的国际垄断。
        作为国内唯一承担超导线材预研并生产的单位,西部超导的建立,正是为了代表国家承接ITER项目的超导股线任务。公司刚一成立,便全力开展NbTi/Cu和Nb3Sn超导线的批量化生产试制。在中心专项资金的支持下,不断加快试制进度,一举攻克了NbTi/Cu超导线制备技术难关,率先实现了批量化生产。由于Cu、Nb、Sn和Ta材料力学性能差异大,加工难度大,中心、西部超导一度因Nb3Sn超导线的产业化的进度缓慢,受到了来自国际组织的巨大压力。在逆境中,中心始终坚决支持关键材料超导线的国产化,经过艰苦的谈判,为西部超导争取了一年的宝贵时间。在这一年里,西部超导不负使命,逐一攻克SnTi合金熔炼、Cu/Nb/Sn复合棒深孔加工、长线加工、镀铬等一系列难题,最终完成了NbTi/Cu和Nb3Sn超导线批量化生产,顺利通过了国际组织严格的SULTAN导体样品测试。
        在中心多年如一日的坚定支持下,在西部超导人夜以继日的顽强拼搏下,作为国际超导领域的一家年轻企业,作为我国唯一一家实现了超导材料产业化的企业,2016年9月,西部超导完成了约35吨Nb3Sn超导线的生产和交付;2017年3月完成了约173吨NbTi/Cu超导线的生产和交付。整个交付过程按时顺利、质量稳定、进度可靠,为国家承担部件的交付奠定了关键材料基础,得到了国内外的一致赞赏。由于西部超导团队在ITER项目和超导领域取得的重要技术突破和突出贡献,ITER用NbTi/Cu和Nb3Sn超导材料制备技术荣获国家技术发明奖二等奖,高性能Nb3Sn超导线材制备技术荣获陕西省科学技术奖一等奖。
        随着ITER项目的顺利交付,西部超导人又踏上了新的征程。西部超导人坚持“为人类服务”的企业宗旨,不断创新,成功研制出WIC型NbTi/Cu超导线,并顺利进入MR(核磁共振)市场。目前,西部超导已与GE、SIEMENS和Philips等医用核磁共振成像仪制造厂家建立稳定的合作,实现了WIC型NbTi/Cu超导线的批量化生产。
        回首过往,在国家和中心的大力支持下,西部超导人曾创造荣光,为中国智造写下了亮眼的一笔。展望未来,西部超导将砥砺前行,不断创新,不断超越,为我国大科学项目、医疗装备的发展贡献新的力量!