7月1日,聯創光電研製的世界首臺國際領先水平的兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備通過科技成果鑑定。
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,因為這一特性,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產生的超導現象,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為高性能超導電子元器件、超導磁懸浮和超導感應加熱。
兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備是利用超導體(YBCO)在低溫下(液氮溫區)可實現穩定的零電阻超導態產生強磁場的特性,製備用於大型鋁型材、鈦合金等非磁性有色金屬型材加熱的高端裝備。兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備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,用於加工航空和軍用飛機、軍工裝備等高端領域用鈦及鈦合金、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,以戴少濤博士為首的研究團隊,合作開展兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備研製。經過6年的攻關,2019年3月,三方協同研製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、軍用鈦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中國科學院院士趙忠賢,中國工程院院士陳仙輝、中國科學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高溫超導磁體感應加熱裝置、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為,聯創光電協同研製的兆瓦級高溫超導磁體感應加熱裝置、大口徑傳導式高溫超導磁體系統各項技術性能指標處於國際領先水平,具有完全自主智慧財產權,兆瓦級高溫超導磁體感應加熱裝置設計、製造技術自主可控。這標誌著世界首臺兆瓦級高溫超導磁體感應加熱裝置研製成功,在節能環保和軍工高端製造上有重大意義,也標誌著高溫超導技術從實驗室階段正式進入到了實用階段。
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產品產業化,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、鈦合金、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。公司即將對接鋁型材生產企業和飛機製造企業,進行小批量試製,計劃用三年左右時間,達到年產200臺兆瓦級高溫超導直流感應加熱設備規模化生產能力,並將高溫超導感應加熱設備功率提升到2MW以上,用於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產線,將高溫超導磁體擴展應用到重金屬汙水處理、開放式醫療診斷CT等領域。與此同時,聯創光電將加大超導技術在軍工方面的應用研究,發揮超導設備的特殊材料特性,開發研製體積重量更小,更加節能,效率更高,功率更大的新型軍工產品。(胡心宇)