國(guó)內(nèi)外各種超導(dǎo)材料性能特點(diǎn)的技術(shù)研發(fā)分析(存儲(chǔ)版)
【正文】 液態(tài)氦作超導(dǎo)制冷劑獲得超導(dǎo)體，使超導(dǎo)技術(shù)走向大規(guī)模開(kāi)發(fā)應(yīng)用。，他在做低溫實(shí)驗(yàn)時(shí)。1986年以前發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料是良導(dǎo)體金屬、合金和金屬間化合物，而馬勒和貝諾斯發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料卻是氧化物，臨界溫度比低溫超導(dǎo)體高得多,對(duì)超導(dǎo)研究具有劃時(shí)代的意義,世界各國(guó)對(duì)此都十分重視。超導(dǎo)技術(shù)是一項(xiàng)具有重要應(yīng)用價(jià)值和巨大開(kāi)發(fā)前景的高技術(shù)，它在軍事上的潛在應(yīng)用可分為強(qiáng)磁和弱磁兩大類(lèi)。用超導(dǎo)強(qiáng)磁材料制造的電磁推進(jìn)裝置，把電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力，將能以很高的速度推進(jìn)大質(zhì)量的物體，在軍事上用作艦艇的動(dòng)力裝置，可消除傳動(dòng)噪聲，提高隱蔽性；也可用作電磁炮的動(dòng)力裝置。如超導(dǎo)紅外探測(cè)器、參量放大器、混頻器、功率放大器等，將使空間監(jiān)視、通信、導(dǎo)航、氣象和武器系統(tǒng)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)利用常規(guī)器件時(shí)的性能。其中低溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)是ITER裝置的核心部件，所用的關(guān)鍵材料是超導(dǎo)材料。 國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)是目前全球最大的國(guó)際合作研究項(xiàng)目，合作方包括歐盟、美國(guó)、中國(guó)、日本、印度、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)家。采用約瑟夫森器件的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度將比普通計(jì)算機(jī)快幾十倍，功耗減少到千分之一以下，散熱性能很好。這種電機(jī)的體積和質(zhì)量將比常規(guī)電機(jī)顯著縮小，功率成倍增長(zhǎng)，效率大大提高，可為武器裝備提供動(dòng)力。臨界溫度是指物質(zhì)從有電阻變?yōu)闊o(wú)電阻的溫度；臨界磁場(chǎng)是指在一定的溫度和無(wú)電流存在的情況下，超導(dǎo)體超導(dǎo)電性消失時(shí)的磁場(chǎng)閾值；臨界電流是指能使超導(dǎo)體由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)的電流密度值。1986年初，鋇鑭銅氧化合物在30K時(shí)呈現(xiàn)超導(dǎo)電性。超導(dǎo)材料包括金屬低溫超導(dǎo)材料、陶瓷高溫超導(dǎo)材料和有機(jī)超導(dǎo)材料等。3月27日美國(guó)華裔科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)在氧化物超導(dǎo)材料中有轉(zhuǎn)變溫度為240K的超導(dǎo)跡象。全世界有260多個(gè)實(shí)驗(yàn)小組參加了這場(chǎng)競(jìng)賽。某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對(duì)零度附近某一特定溫度時(shí)，它們的電阻率突然減小到無(wú)法測(cè)量的現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象，能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體。1987年，中國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)科學(xué)家在鋇－釔－銅氧化物中發(fā)現(xiàn)Tc處于液氮溫區(qū)有超導(dǎo)電性，使超導(dǎo)陶瓷成為極有發(fā)展前景的超導(dǎo)材料。繼后發(fā)展了鈮鈦合金，雖然Tc稍低了些，但Hc高得多，在給定磁場(chǎng)能承載更大電流。從而將Tc提高到35K。到1987年，臨界溫度最高值已提高到100K左右。②完全抗磁性：超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)，只要外加磁場(chǎng)不超過(guò)一定值，磁力線(xiàn)不能透入，超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場(chǎng)恒為零。常規(guī)超導(dǎo)電子器件早已顯示出巨大的優(yōu)越性，超導(dǎo)量子干涉器件用于測(cè)量微弱磁場(chǎng)，靈敏度可比常規(guī)儀器高12個(gè)數(shù)量級(jí)，這使得它在生物磁性測(cè)量、尋找礦藏等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，超導(dǎo)隧道效應(yīng)使微波接收機(jī)的靈敏度大大提高，超導(dǎo)薄膜數(shù)字電路可用來(lái)制造高速、超小體積的大型計(jì)算機(jī)，但由于常規(guī)超導(dǎo)器件工作在液氦溫區(qū)或致冷機(jī)所能達(dá)到的溫度（1020K）下，這個(gè)溫區(qū)的獲得和維持成本相當(dāng)高，技術(shù)也復(fù)雜，因而使用常規(guī)超導(dǎo)器件的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。 在電廠(chǎng)，高壓輸電、低壓配電等電力系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)因閃電轟擊，設(shè)備故障等引起短路，對(duì)50Hz的電力系統(tǒng)而言，一旦發(fā)生短路，不可避免會(huì)產(chǎn)生很大的故障電流，為此電路上必須配有限流裝置。最近，日本住友電工將Bi系多芯帶繞制的四雙餅高溫超導(dǎo)磁體插入NbTi及Nb3Sn組合磁體中，已能滿(mǎn)足1GHz核磁共振磁體要求。與實(shí)用低溫超導(dǎo)材料相比，高溫超導(dǎo)材料的最大優(yōu)勢(shì)在于它應(yīng)用于液氮溫區(qū)。 超導(dǎo)電性
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1