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聯創光電研制成功國際上功率最大的兆瓦級超導磁體感應加熱裝置及該裝置用的大口徑高溫超導磁體

發布者:發布時間:2019-07-04 浏覽次數:843次

7月1日,由聯創光電組織研制的兆瓦級超導磁體感應加熱裝置和該裝置用的大口徑高溫超導磁體通過科技成果鑒定。

超導性是一種特殊的零電阻現象,被稱作二十世紀最偉大的科學發現之一,是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時,電阻突然消失的現象,因爲這一特性,超導材料應用十分廣泛。而高溫超導是指一些具有較其他超導物質相對較高的臨界溫度的物質在液態氮的環境下産生的超導現象,在電力能源、高端醫療、高速交通、大科學儀器、軍工等領域有著廣泛的應用前景,其中最重要的三大主要應用領域爲高性能超導電子元器件、超導磁懸浮和超導感應加熱。

兆瓦級超導磁體感應加熱裝置是利用超導體(YBCO)在低溫下(液氮溫區)可實現穩定的零電阻超導態産生強磁場的特性,制備用于大型鋁型材、钛合金等非磁性有色金屬型材加熱的高端裝備。兆瓦級超導磁體感應加熱裝置有兩個主要突出技術優勢:一是加熱大型鋁、銅型材,較傳統感應加熱工頻爐,加熱效率高,高效節能省電(節電率約60%);二是具有加熱均勻、熱穿透深等優勢,用于加工航空和軍用飛機、軍工裝備等高端領域用钛及钛合金、鎂鋁合金等高端非磁性金屬材料,可提升材料可塑性,優化機械性能,提升材料品質。

2013年1月,聯創光電協同上海超導科技股份有限公司、北京交通大學合作開展兆瓦級超導磁體感應加熱裝置研制。經過6年的攻關,2019年3月,三方協同研制的兆瓦級高溫超導感應加熱設備實現了滿負載穩定運行。在大尺寸鋁棒、軍用钛合金材料感應加熱試驗中,加熱效率達80%以上,遠超過我們的競爭對手300kw功率水平。

7月1日,中國有色金屬工業科技成果評價辦公室組織由國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士趙忠賢,中國科學院院士陳仙輝,中國工程院院士桂衛華及國內從事超導、低溫、電機等高層次專業技術人員組成的成果評價專家委員會對兆瓦級超導磁體感應加熱裝置及該裝置大口徑傳導式高溫超導磁體系統進行了科技成果評價。成果評價專家委員會認爲,聯創光電協同研制的兆瓦級超導磁體感應加熱裝置及該裝置用的大口徑傳導式高溫超導磁體系統各項技術性能指標處于國際領先水平,具有完全自主知識産權,兆瓦級高溫超導磁體感應加熱裝置設計、制造技術自主可控。這標志著國際上功率最大的兆瓦級高溫超導磁體感應加熱裝置研制成功,在節能環保和軍工高端制造上有重大意義,也標志著高溫超導技術從實驗室階段正式進入到了實用階段。

評價會現場

超導感應加熱裝置集成和試驗車間合影

今後,聯創光電將快速推進兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備系列化産品産業化,逐步將兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備推廣運用到鋁合金、钛合金、鎂鋁合金等高端型材加工預加熱領域,降低電能消耗,提升高端型材加工品質。聯創光電即將對接鋁型材生産企業和飛機制造企業,進行小批量試制,計劃用三年左右時間,達到年産50台兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備規模化生産能力,並將高溫超導感應加熱設備功率提升到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磁體生産線,將高溫超導磁體擴展應用到重金屬汙水處理、稀土分離、開放式醫療診斷CT等領域。