鎳鎢合金制柔性鐵基超導線研究突破

近期，美國能源部國立橡樹嶺實驗室戈雅爾研究團隊制造出了一種以鎳鎢合金為基層的柔性單晶陶瓷超導線，與常規電纜相比，具有大容量、低損耗、低噪聲、節約能源和環保等優勢，因而在工業、醫學、國防等諸多領域具有廣闊的應用前景。

曾經大多數科學家一度認為“制造一條足夠長、足夠柔韌并且在商業上完全用得起的超導線”比登天難。這主要是因為超導電纜在應用上存在成本高和應用條件苛刻等問題，通常都是低溫環境才能實現超導。

經過二十幾年的努力探索，戈雅爾研究團隊終于開發了突破性的基質技術并制出了一條類單晶的、一公里長的柔性超導線，超導層是YBCO（釔鋇氧化銅）超導體。

*近的消息顯示，國立布魯克哈文實驗室研究者針對利用戈雅爾基質形成的鐵基超導層進行了測試。結果發現，鐵基超導層能夠在高于其他超導材料的溫度或者極高的磁場下傳導極強的電流，并且具有生產更便利、價格更低廉、加工更容易的優勢。

據專業人員透露，先將厚度僅為75微米的基層輥壓到一個柔性帶卷上；然后將氧化鈰陶瓷薄層和超導材料沉積到基層之上；沉積層將摹擬原子取向或者底層金屬的結構，形成超導體正常工作所需的單晶原子組態。

研究者之所以選用鎳鎢合金作為基層的主要原因是，鎳的綜合性能優于銅、鐵和鋁，比如抗氧化能力和強度都高于銅，而且添加金屬鎢能夠進一步強化金屬鎳，使其沒有磁性。無磁性的基層將顯著降低超導線的電流損失。

戈雅爾表示，該鐵基超導線不僅可以用于無電阻的地下傳輸線和小型的環保變壓器上，還可以用于船舶、飛機和航天器上的高能效發電機中。