高召顺肖立业中国科学院电工研究所2019.01.11-01.13广西南宁第六届电工学科青年学者学科前沿研讨会高导电材料及其应用➢背景意义➢超导材料➢铜/纳米碳高导电材料➢研究展望主要内容⚫电力供、需地域分布不均衡⚫东部火电有环境污染、碳排放问题3✓常规电网损耗大~输变电7%+用电端7%，相当于8座三峡电站！✓开发新型高导电材料成为迫切的任务！开发高导电材料对我国能源环境具有重大意义“实现大容量、远距离、高效率的电力输配”被列入国家中长期科技发展规划纲要4超导体⚫低温，零电阻⚫大电流密度铜/纳米碳复合导体⚫常温，低电阻50%铜⚫大电流密度➢导电机制➢制备工艺高导电材料是实现节能减排的必由之路实用化超导材料➢NbTi➢Nb3Sn➢MgB2➢Ba-122➢Bi-2223/2212➢YBCOMgB2超导线材阐明了磁通钉扎机制超导体磁通线通过纳米碳掺杂，研制出高性能MgB2线材Gaoetal.,Appl.Phys.Lett.91,162504(2007)6铁基超导线材Gaoetal.,Supercond.Sci.Technol.21,112001(2008)7银不锈钢显示了铁基超导体在高场（>20T）下的应用前景Gaoetal.,Supercond.Sci.Technol.28,012001(2015)电工所与苏州合作制备：国内首根千米级长线，临界电流为570A/cm第8页5T@36KYBCO高温超导带材1500tonsSCcables27kmTunnel3286HTSLeadsLargeHadronCollider15000MJofmagneticenergy1232SCDipoles大科学工程—超导加速器SwitzerlandFranceLakeGenevaNb-Tiat1.9KatCERNFrance/Switzerland5000SuperconductingMagnetsin27kmtunnel中国正计划建设直径50~70公里的大型加速器➢利用超导强磁场约束等离子体产生高温实现核聚变➢能源问题的终极解决方案，一旦成功，将对人类产生深远的影响大科学工程—受控核聚变装置ITERITER磁体系统主要构成：18个环向场（TF）线圈:420吨Nb3Sn超导线1个中心螺线管（CS）：120吨Nb3Sn超导线6个极向场（PF）线圈：240吨NbTi超导线9对校正场线圈：22吨NbTi超导线“面向高场应用的新型高性能CICC超导导体研制”--国家重点研发计划ITER专项CICC导体医疗应用—超导核磁共振、重离子治疗系统强化稳定的NbTi超导线，1.5TfMRI，高分辨率、高场：9T、11T，甚至14T➢随着社会发展，我国市场需求巨大➢发展高端MRI系统➢精准治疗，有效杀灭癌细胞➢采用高效的超导加速器系统t)将成为仅次于MRI磁体的第二大市场！超导电力应用1MJHighTc储能10kV限流器10kV变压器75mHTS电缆世界上首座高温超导变电站性能参数备注电导率105S/m~超导具有弹道输运特性载流能力109A/cm2铜的10...
