Lizzie
Writer
Trung Quốc đã đạt được một bước đột phá đáng kể trong việc phát triển các vật liệu then chốt cho phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát, một thành phần quan trọng của dự án "mặt trời nhân tạo" của nước này, các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết với tờ Hoàn Cầu Thời báo hôm thứ Ba.
Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Rong Lijian dẫn đầu tại viện đã phát triển một công nghệ tinh chế tiên tiến trong nước, giúp phá vỡ nút thắt kỹ thuật trong lĩnh vực chất nền kim loại cho băng siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai được sử dụng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát. Theo một tuyên bố mà nhóm nghiên cứu gửi cho tờ Hoàn Cầu Thời báo, nhóm đã thành công trong việc sản xuất quy mô công nghiệp các chất nền kim loại Hastelloy (C276) có độ tinh khiết cao, cấp tấn.
Các thiết bị tổng hợp hạt nhân có kiểm soát, được gọi là "mặt trời nhân tạo", đại diện cho một trong những con đường đầy hứa hẹn nhất của nhân loại hướng tới năng lượng sạch trong tương lai. Các băng siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai được coi là vật liệu cốt lõi cho những "siêu nam châm" này. Nếu không có chúng, sẽ không thể tạo ra từ trường mạnh cần thiết để giam giữ plasma ở nhiệt độ trên 100 triệu độ C, theo tuyên bố của nhóm.
"Nhóm chúng tôi đã tích lũy gần 20 năm kinh nghiệm trong việc phát triển vật liệu có độ tinh khiết cao, và việc sản xuất hợp kim với hàm lượng tạp chất cực thấp là chìa khóa để tạo ra các tấm nền kim loại siêu mỏng, siêu dài", Rong cho biết. "Chúng tôi chỉ mất chưa đầy hai năm để vượt qua những thách thức trong quá trình xử lý tấm nền", ông nói.
Trung Quốc là một trong những quốc gia dẫn đầu toàn cầu về phát triển và ứng dụng vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai. Tuy nhiên, tấm nền kim loại được sử dụng để sản xuất các băng siêu dẫn này, chủ yếu là C276, từ lâu đã phụ thuộc vào hàng nhập khẩu, vốn rất tốn kém và nguồn cung không ổn định, Rong cho biết.
Là lớp nền mà các lớp đệm và lớp siêu dẫn được lắng đọng, tấm nền kim loại hoạt động giống như nền móng của một tòa nhà. Vật liệu siêu dẫn phải "phát triển" từng lớp trên nó. Tấm nền không chỉ cung cấp độ bền cơ học và độ dẻo cần thiết cho băng mà còn đóng vai trò là nền tảng thiết yếu cho sự hình thành ổn định của toàn bộ cấu trúc siêu dẫn, tuyên bố cho biết.
Hợp kim siêu tinh khiết do nhóm nghiên cứu phát triển có hàm lượng carbon, mangan, lưu huỳnh, phốt pho, oxy và nitơ rất thấp, tất cả đều thấp hơn hàm lượng có trong các vật liệu nhập khẩu tương tự. Độ tinh khiết tổng thể của hợp kim này đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, với một số chỉ số vượt trội so với các sản phẩm tương tự của nước ngoài, theo tuyên bố.
Nhóm nghiên cứu đã vượt qua những thách thức kỹ thuật quan trọng trong giai đoạn xử lý chất nền, cán thành công hợp kim C276 thành một dải kim loại siêu mỏng chỉ dày 0,046 mm - khoảng một nửa đường kính của sợi tóc người - rộng 12 mm và dài hơn 2.000 mét. Theo tuyên bố, độ nhám bề mặt của chất nền nhỏ hơn 20 nanomet, mang lại cho nó một lớp hoàn thiện giống như gương.
Ở nhiệt độ nitơ lỏng, độ bền kéo của nó vượt quá 1.900 MPa - đủ để chịu 190 tấn trên một diện tích có kích thước bằng móng tay. Ngay cả sau khi được nung nóng đến 900 độ C trong năm phút và làm nguội đến nhiệt độ phòng, nó vẫn duy trì độ bền kéo trên 1.200 MPa, chứng tỏ độ ổn định nhiệt và hiệu suất cơ học đặc biệt, theo tuyên bố.
Theo các nhà nghiên cứu, viện đã ký một thỏa thuận khung với East Super Superconducting Technology Co để cung cấp 20 tấn chất nền C276. Hai bên sẽ tăng cường hợp tác để cải tiến kỹ thuật sản xuất và mở rộng quy mô ứng dụng trong nước, thúc đẩy sự đổi mới và phát triển công nghệ siêu dẫn của Trung Quốc.
Ngày 25/10, người phát ngôn Bộ Ngoại giao Mao Ninh đã chia sẻ trên diễn đàn X rằng Trung Quốc đang xây dựng một "mặt trời nhân tạo" tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, miền Đông Trung Quốc. Bà cho biết lò phản ứng siêu dẫn thử nghiệm Tokamak Plasma cháy dự kiến hoàn thành vào năm 2027 và có thể trở thành thiết bị đầu tiên trong lịch sử loài người tạo ra điện từ phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Rong Lijian dẫn đầu tại viện đã phát triển một công nghệ tinh chế tiên tiến trong nước, giúp phá vỡ nút thắt kỹ thuật trong lĩnh vực chất nền kim loại cho băng siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai được sử dụng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát. Theo một tuyên bố mà nhóm nghiên cứu gửi cho tờ Hoàn Cầu Thời báo, nhóm đã thành công trong việc sản xuất quy mô công nghiệp các chất nền kim loại Hastelloy (C276) có độ tinh khiết cao, cấp tấn.
Các thiết bị tổng hợp hạt nhân có kiểm soát, được gọi là "mặt trời nhân tạo", đại diện cho một trong những con đường đầy hứa hẹn nhất của nhân loại hướng tới năng lượng sạch trong tương lai. Các băng siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai được coi là vật liệu cốt lõi cho những "siêu nam châm" này. Nếu không có chúng, sẽ không thể tạo ra từ trường mạnh cần thiết để giam giữ plasma ở nhiệt độ trên 100 triệu độ C, theo tuyên bố của nhóm.
"Nhóm chúng tôi đã tích lũy gần 20 năm kinh nghiệm trong việc phát triển vật liệu có độ tinh khiết cao, và việc sản xuất hợp kim với hàm lượng tạp chất cực thấp là chìa khóa để tạo ra các tấm nền kim loại siêu mỏng, siêu dài", Rong cho biết. "Chúng tôi chỉ mất chưa đầy hai năm để vượt qua những thách thức trong quá trình xử lý tấm nền", ông nói.
Trung Quốc là một trong những quốc gia dẫn đầu toàn cầu về phát triển và ứng dụng vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai. Tuy nhiên, tấm nền kim loại được sử dụng để sản xuất các băng siêu dẫn này, chủ yếu là C276, từ lâu đã phụ thuộc vào hàng nhập khẩu, vốn rất tốn kém và nguồn cung không ổn định, Rong cho biết.
Là lớp nền mà các lớp đệm và lớp siêu dẫn được lắng đọng, tấm nền kim loại hoạt động giống như nền móng của một tòa nhà. Vật liệu siêu dẫn phải "phát triển" từng lớp trên nó. Tấm nền không chỉ cung cấp độ bền cơ học và độ dẻo cần thiết cho băng mà còn đóng vai trò là nền tảng thiết yếu cho sự hình thành ổn định của toàn bộ cấu trúc siêu dẫn, tuyên bố cho biết.
Hợp kim siêu tinh khiết do nhóm nghiên cứu phát triển có hàm lượng carbon, mangan, lưu huỳnh, phốt pho, oxy và nitơ rất thấp, tất cả đều thấp hơn hàm lượng có trong các vật liệu nhập khẩu tương tự. Độ tinh khiết tổng thể của hợp kim này đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, với một số chỉ số vượt trội so với các sản phẩm tương tự của nước ngoài, theo tuyên bố.
Nhóm nghiên cứu đã vượt qua những thách thức kỹ thuật quan trọng trong giai đoạn xử lý chất nền, cán thành công hợp kim C276 thành một dải kim loại siêu mỏng chỉ dày 0,046 mm - khoảng một nửa đường kính của sợi tóc người - rộng 12 mm và dài hơn 2.000 mét. Theo tuyên bố, độ nhám bề mặt của chất nền nhỏ hơn 20 nanomet, mang lại cho nó một lớp hoàn thiện giống như gương.
Ở nhiệt độ nitơ lỏng, độ bền kéo của nó vượt quá 1.900 MPa - đủ để chịu 190 tấn trên một diện tích có kích thước bằng móng tay. Ngay cả sau khi được nung nóng đến 900 độ C trong năm phút và làm nguội đến nhiệt độ phòng, nó vẫn duy trì độ bền kéo trên 1.200 MPa, chứng tỏ độ ổn định nhiệt và hiệu suất cơ học đặc biệt, theo tuyên bố.
Theo các nhà nghiên cứu, viện đã ký một thỏa thuận khung với East Super Superconducting Technology Co để cung cấp 20 tấn chất nền C276. Hai bên sẽ tăng cường hợp tác để cải tiến kỹ thuật sản xuất và mở rộng quy mô ứng dụng trong nước, thúc đẩy sự đổi mới và phát triển công nghệ siêu dẫn của Trung Quốc.
Ngày 25/10, người phát ngôn Bộ Ngoại giao Mao Ninh đã chia sẻ trên diễn đàn X rằng Trung Quốc đang xây dựng một "mặt trời nhân tạo" tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, miền Đông Trung Quốc. Bà cho biết lò phản ứng siêu dẫn thử nghiệm Tokamak Plasma cháy dự kiến hoàn thành vào năm 2027 và có thể trở thành thiết bị đầu tiên trong lịch sử loài người tạo ra điện từ phản ứng tổng hợp hạt nhân.
