國內(nèi)外各種超導材料性能特點的技術(shù)研發(fā)分析(存儲版)
【正文】 液態(tài)氦作超導制冷劑獲得超導體，使超導技術(shù)走向大規(guī)模開發(fā)應用。，他在做低溫實驗時。1986年以前發(fā)現(xiàn)的超導材料是良導體金屬、合金和金屬間化合物，而馬勒和貝諾斯發(fā)現(xiàn)的超導材料卻是氧化物，臨界溫度比低溫超導體高得多,對超導研究具有劃時代的意義,世界各國對此都十分重視。超導技術(shù)是一項具有重要應用價值和巨大開發(fā)前景的高技術(shù)，它在軍事上的潛在應用可分為強磁和弱磁兩大類。用超導強磁材料制造的電磁推進裝置，把電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿?，將能以很高的速度推進大質(zhì)量的物體，在軍事上用作艦艇的動力裝置，可消除傳動噪聲，提高隱蔽性；也可用作電磁炮的動力裝置。如超導紅外探測器、參量放大器、混頻器、功率放大器等，將使空間監(jiān)視、通信、導航、氣象和武器系統(tǒng)的性能遠遠超過利用常規(guī)器件時的性能。其中低溫超導磁體系統(tǒng)是ITER裝置的核心部件，所用的關(guān)鍵材料是超導材料。 國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)是目前全球最大的國際合作研究項目，合作方包括歐盟、美國、中國、日本、印度、俄羅斯、韓國等國家。采用約瑟夫森器件的超導計算機，運算速度將比普通計算機快幾十倍，功耗減少到千分之一以下，散熱性能很好。這種電機的體積和質(zhì)量將比常規(guī)電機顯著縮小，功率成倍增長，效率大大提高，可為武器裝備提供動力。臨界溫度是指物質(zhì)從有電阻變?yōu)闊o電阻的溫度；臨界磁場是指在一定的溫度和無電流存在的情況下，超導體超導電性消失時的磁場閾值；臨界電流是指能使超導體由超導態(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時呈現(xiàn)超導電性。超導材料包括金屬低溫超導材料、陶瓷高溫超導材料和有機超導材料等。3月27日美國華裔科學家又發(fā)現(xiàn)在氧化物超導材料中有轉(zhuǎn)變溫度為240K的超導跡象。全世界有260多個實驗小組參加了這場競賽。某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時，它們的電阻率突然減小到無法測量的現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象，能夠發(fā)生超導現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導體。1987年，中國、美國、日本等國科學家在鋇－釔－銅氧化物中發(fā)現(xiàn)Tc處于液氮溫區(qū)有超導電性，使超導陶瓷成為極有發(fā)展前景的超導材料。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：超導材料處于超導態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導材料內(nèi)的磁場恒為零。常規(guī)超導電子器件早已顯示出巨大的優(yōu)越性，超導量子干涉器件用于測量微弱磁場，靈敏度可比常規(guī)儀器高12個數(shù)量級，這使得它在生物磁性測量、尋找礦藏等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，超導隧道效應使微波接收機的靈敏度大大提高，超導薄膜數(shù)字電路可用來制造高速、超小體積的大型計算機，但由于常規(guī)超導器件工作在液氦溫區(qū)或致冷機所能達到的溫度（1020K）下，這個溫區(qū)的獲得和維持成本相當高，技術(shù)也復雜，因而使用常規(guī)超導器件的應用范圍受到了很大的限制。 在電廠，高壓輸電、低壓配電等電力系統(tǒng)中，有時會因閃電轟擊，設備故障等引起短路，對50Hz的電力系統(tǒng)而言，一旦發(fā)生短路，不可避免會產(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磁體插入NbTi及Nb3Sn組合磁體中，已能滿足1GHz核磁共振磁體要求。與實用低溫超導材料相比，高溫超導材料的最大優(yōu)勢在于它應用于液氮溫區(qū)。 超導電性
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