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稀土钡铜氧(REBCO)为第二代高温超导材料 应用前景十分广阔

2024-01-10 08:58      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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稀土钡铜氧(REBCO)为第二代高温超导材料 应用前景十分广阔

  稀土钡铜氧(REBCO)又称为稀土钡铜氧化物,是由稀土、钡、铜、氧元素组成的第二代高温超导材料。REBCO具有机械性能优良、载流能力强、不可逆场高、金属银使用量较少、降本空间大等优势,是极具产业化应用前景的高温超导材料。

  带材是REBCO最主要应用形式,REBCO带材为多层复合结构,主要由金属基带、缓冲层、超导层、保护层等部分组成。金属基带以Ni或Ni合金(如哈氏合金)为主,主要用于支撑超导层,厚度约占REBCO带材的50%;缓冲层通常通过离子束辅助沉积技术(IBAD)构建,随后外延生长超导层;超导层是REBCO带材的核心,决定着其性能。REBCO带材超导层制备工艺包括金属有机化学气相沉积(MOCVD法)、金属有机溶液(MOD法)、脉冲激光沉积(PLD法)等,三种技术路线并存。

  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国稀土钡铜氧(REBCO)行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,全球范围内,REBCO生产企业有美国AMSC、美国Super Power、日本藤仓、韩国SUMAN、等离子体所、上海超导、上海上创超导、苏州新材料所、江西联创光电等。随着技术突破,全球从事REBCO产业化工作的生产企业已达到20多家。

  铋锶钙铜氧(BSCCO)为第一代高温超导材料,目前应用占比较高,但BSCCO不可逆场低,多用于直流和低温场景。REBCO突破了应用场景限制,在降本空间、性能等方面具有明显优势,未来有望逐步替代BSCCO。REBCO可用于制备高温超导电缆、超导电机、超导感应加热器、超导磁悬浮列车等,在可控核聚变、交通、电子、通讯、医疗、储能等领域应用前景广阔。

  稀土材料是REBCO关键原材料。我国稀土矿产资源丰富,2022年,在全球稀土资源分布中,我国以33.5%的占比位居第一。我国是全球唯一可提供17种稀土金属的国家,近十年来,我国稀土产量整体处于增长趋势,根据USGS数据,2022年,我国稀土矿产量为21万吨,占全球稀土矿总产量的七成。我国稀土资源丰富,为REBCO产业发展奠定了原材料基础。

  新思界行业分析人士表示,REBCO为第二代高温超导材料,突破了第一代高温超导材料应用场景限制,且降本空间更大、载流能力更强,应用前景十分广阔。近年来,我国在REBCO技术研发、生产及应用等方面取得了良好进展,未来随着应用场景扩展、生产技术突破,REBCO产业规模将进一步扩大。

关键字: 高温超导材料 稀土钡铜氧