全超导可控磁约束热核聚变能发电技术是满足人类未来可持续发展的战略新能源技术之一。超导导体的结构材料主要包括电缆中的加强金属、不锈钢护套、包带、中心冷却管材料。加强金属主要起到两个作用：一是加强子缆的力学性能，二是增加导体的稳定性，使得导体在失超时，起到分流的作用。Nb₃Sn和Nb₃Al导体可使用无氧铜线作为加强材料。Bi-2212需要在氧气环境下进行热处理，选择的加强材料必须满足不能与Bi-2212反应，同时还要耐高温，抗氧化，需要研制特殊的加强材料（如FeMnAl、FeCrAl、镍基合金）或对不锈钢表面进行处理。同时，根据Bi2212导体的特点，开展新材料、新结构的研究，如复合管、复合金属。Nb₃Sn和Nb₃Al导体的不锈钢护套可以根据设计要求选择奥氏体不锈钢，如低温高强韧316L、316LN基不锈钢。

课题组主要考虑Bi2212导体热处理的特殊性，解决结构材料与超导材料的不相容，首先提出使用复合管（316、Ni基合金、高锰钢等）、复合线（镍基合金、无氧铜等）的设计概念，研究复合管的机械、热学特性。其次，根据导体结构设计及材料属性，探索结构材料的表面处理材料和方法，开展表面处理材料的微观结构分析，物理特性的研究。

本课题相关科研项目：

1.面向高场应用的新型性能CICC超导导体研制，国家重点研发计划政府间际科技创新合作专项，2018-2022。

中国磁约束核聚变发展路线图