近日，蘇州工業(yè)園區(qū)科技招商中心引進(jìn)企業(yè)——蘇州智材科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：蘇州智材）中試線生產(chǎn)的ReBCO第二代高溫超導(dǎo)靶材，在碳雜質(zhì)控制及密度二項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)突破并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

ReBCO超導(dǎo)靶材的碳雜質(zhì)和密度直接影響脈沖激光沉積（PLD）超導(dǎo)薄膜的穩(wěn)定性及第二代高溫超導(dǎo)帶材的超導(dǎo)性能。

ReBCO超導(dǎo)靶材中的殘余碳過(guò)高會(huì)導(dǎo)致靶材和薄膜的化學(xué)計(jì)量比偏離超導(dǎo)相，導(dǎo)致ReBCO薄膜氧含量失衡，而且會(huì)破壞超導(dǎo)薄膜的外延生長(zhǎng)晶體結(jié)構(gòu)，從而使第二代高溫超導(dǎo)帶材超導(dǎo)性能（超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度和臨界電流密度）驟降。由于ReBCO薄膜的超導(dǎo)性能高度依賴(lài)氧含量與晶體完整性，即使低水平的碳引入，也可能引發(fā)局部非超導(dǎo)區(qū)域及弱連接行為，從而對(duì)整體性能造成不可逆影響。同時(shí)，在PLD鍍膜過(guò)程中碳污染改變等離子體膨脹動(dòng)力學(xué)，導(dǎo)致沉積速率波動(dòng)較大，而且由于碳化物熱分解形成顆粒飛濺，影響超導(dǎo)薄膜平整均勻性；殘余碳過(guò)高的第二代高溫超導(dǎo)帶材長(zhǎng)期使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生超導(dǎo)層熱穩(wěn)定性下降、壽命縮短，甚至產(chǎn)生超導(dǎo)磁體故障，威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。

ReBCO超導(dǎo)靶材密度低，一方面會(huì)帶來(lái)靶材性能與使用壽命的問(wèn)題——成份偏析與相不均勻、力學(xué)強(qiáng)度差和使用壽命大大縮短，另一方面會(huì)帶來(lái)脈沖激光沉積（PLD）工藝異常，量產(chǎn)穩(wěn)定性差的問(wèn)題——沉積速率波動(dòng)大、超導(dǎo)層厚度不均、微電弧與顆粒污染頻發(fā)。而且，ReBCO 超導(dǎo)靶材的低密度會(huì)通過(guò)脈沖激光沉積（PLD）工藝，將靶材孔隙通過(guò)高能等離子體羽輝的不穩(wěn)定，微爆炸和成份波動(dòng)，把靶材缺陷帶到第二代高溫超導(dǎo)帶材超導(dǎo)層中，導(dǎo)致帶材超導(dǎo)層致密度低、孔隙多，超導(dǎo)性能大幅度降低、以及超導(dǎo)層附著力差（低密度靶材沉積的超導(dǎo)層與緩沖層結(jié)合力弱），易分層、脫落。

日前，蘇州智材在ReBCO超導(dǎo)靶材碳雜質(zhì)控制及密度二項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)雙雙突破，中試線生產(chǎn)的ReBCO粉末經(jīng)第三方檢測(cè)，碳雜質(zhì)含量穩(wěn)定控制在500ppm以?xún)?nèi)，中試線生產(chǎn)的ReBCO超導(dǎo)靶材經(jīng)第三方檢測(cè)，碳雜質(zhì)含量穩(wěn)定控制在600ppm以?xún)?nèi)（日本進(jìn)口的同組分、同規(guī)格靶材碳含量在600pp以?xún)?nèi)）、密度穩(wěn)定>5.5g/㏄，可定制最高密度>6.5g/㏄（日本進(jìn)口的同組分、同規(guī)格靶材的密度5.5-5.9 g/㏄），達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

蘇州智材

蘇州智材位于蘇州工業(yè)園區(qū)，是一家由國(guó)家重大人才引進(jìn)工程入選者攜手國(guó)內(nèi)外頂級(jí)靶材科學(xué)家成立的新材料研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)，團(tuán)隊(duì)具有豐富的氧化物靶材研發(fā)、量產(chǎn)及商業(yè)落地經(jīng)驗(yàn)，以滿(mǎn)足客戶(hù)最苛刻的量產(chǎn)要求為使命，并具備向客戶(hù)快速提供定制化產(chǎn)品的能力。

在ReBCO超導(dǎo)靶材碳雜質(zhì)控制及密度二項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)雙雙突破并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，標(biāo)志著蘇州智材成為全球第三家掌握ReBCO第二代高溫超導(dǎo)靶材完整解決方案及量產(chǎn)能力的第三方供應(yīng)商。隨著未來(lái)蘇州智材ReBCO超導(dǎo)靶材量產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，我國(guó)ReBCO第二代高溫超導(dǎo)靶材“卡脖子”的狀況將得到緩解甚至徹底解決，全球ReBCO第二代高溫超導(dǎo)靶材供應(yīng)格局將悄然改變。