一項(xiàng)突破，激活全鏈高端哈氏合金國(guó)產(chǎn)化牽引有色金屬產(chǎn)業(yè)升級(jí)

中國(guó)科學(xué)院金屬研究所近日宣布，該所戎利建研究員團(tuán)隊(duì)通過自主研發(fā)的純凈化制備技術(shù)，攻克了可控核聚變用第二代高溫超導(dǎo)帶材（REBCO）金屬基帶的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，成功實(shí)現(xiàn)高純凈噸級(jí)哈氏合金（C276）金屬基帶的工業(yè)化制備，標(biāo)志著我國(guó)在核聚變關(guān)鍵材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。 

作為可控核聚變裝置"超級(jí)磁體"的核心材料，第二代高溫超導(dǎo)帶材對(duì)約束上億攝氏度等離子體至關(guān)重要。此前，我國(guó)該材料所需的哈氏合金基帶長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，面臨價(jià)格高昂、供貨不穩(wěn)定等問題。戎利建團(tuán)隊(duì)通過材料純凈化技術(shù)，將合金中碳、硫、磷等雜質(zhì)含量控制在極低水平（硫含量＜0.0005%），并實(shí)現(xiàn)2微米以上夾雜物"零評(píng)級(jí)"，材料純凈度多項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于進(jìn)口同類產(chǎn)品。 

哈氏合金（C276）是一種鎳基高溫合金（主要成分為56%Ni-16%Cr-16%Mo-4%W），屬于有色金屬行業(yè)中的高端合金材料。其生產(chǎn)過程涉及鎳、鉻、鉬等有色金屬的冶煉、提純及合金化加工，是有色金屬行業(yè)向高附加值、高性能延伸的典型代表。

"人造太陽"（可控核聚變裝置）的關(guān)鍵核心材料——第二代高溫超導(dǎo)帶材（REBCO）的金屬基帶，需采用高純凈噸級(jí)哈氏合金（C276）作為襯底。哈氏合金（C276）的國(guó)產(chǎn)化制備過程中，涉及純凈化冶煉、超薄超長(zhǎng)基帶軋制、精密熱處理等關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)的突破不僅提升了哈氏合金本身的性能（如雜質(zhì)含量低于進(jìn)口產(chǎn)品、表面粗糙度小于20納米），更推動(dòng)了有色金屬行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)： 
• 上游冶煉環(huán)節(jié)：需提高鎳、鉻、鉬等原料的純度（如硫含量＜0.0005%），推動(dòng)冶煉技術(shù)向超純化發(fā)展； 

• 中游加工環(huán)節(jié)：需突破超?。?.046毫米）、超長(zhǎng)（超2000米）基帶的軋制技術(shù)，帶動(dòng)有色金屬加工裝備（如軋機(jī)、熱處理爐）的高端化升級(jí)； 

• 下游應(yīng)用環(huán)節(jié)：哈氏合金基帶用于高溫超導(dǎo)帶材，支撐可控核聚變、新能源（如風(fēng)電、光伏）等領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)有色金屬行業(yè)向新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)延伸。

隨著全球能源轉(zhuǎn)型（如可控核聚變、風(fēng)電、光伏）和高端裝備（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）的發(fā)展，高溫合金（包括哈氏合金）的市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告，2023年我國(guó)高溫合金需求量達(dá)7.9萬噸，2018-2023年年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.38%；預(yù)計(jì)2030年全球高溫合金市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)420-480億元。

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