西安交大材料與人類文明選修課論文-資料下載頁(yè)
2024-11-01 13:57本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】超導(dǎo)是超導(dǎo)電性的簡(jiǎn)稱，是指某些物體當(dāng)溫度下降至一定溫度時(shí)，電阻突然趨近于零的現(xiàn)象。具有這種特性的材料稱為超導(dǎo)材料。性能，目前已被廣泛的接受和認(rèn)同，超導(dǎo)材料也得到了廣泛的應(yīng)用，特別是高溫超導(dǎo)材料的廣泛應(yīng)用將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)的巨大變革。首先，高溫超導(dǎo)線材通電能力超出相同截面積的。使將得其在交通運(yùn)輸行業(yè)有著出色的表現(xiàn)。技術(shù)儲(chǔ)備，是檢驗(yàn)美國(guó)將科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用技術(shù)能力的重大實(shí)踐；以及超導(dǎo)基礎(chǔ)研究等方面都取得了很大成績(jī)。使用超導(dǎo)材料只需消耗極少的電能，就可獲得穩(wěn)定的強(qiáng)磁場(chǎng)。4MW的高溫超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)，目前正在研制5MW的高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。危險(xiǎn)和由于泄露造成的環(huán)境污染。超導(dǎo)變壓器于2020年應(yīng)用于部分。等方面都是現(xiàn)階段最符合電纜運(yùn)行要求的高溫超導(dǎo)材料。SQUID磁強(qiáng)計(jì)的磁場(chǎng)靈敏度優(yōu)于100ft，完全可用于無(wú)損檢測(cè)。由于SQUID能在大的均勻場(chǎng)中探測(cè)到場(chǎng)的微小變化，增加了探測(cè)深度，確定，這是其他探測(cè)手段無(wú)法辦到的。
【正文】 都在競(jìng)相探索它的結(jié)構(gòu)，研究它的性能，以求率先找到具有高臨界溫度的超導(dǎo)材料。近年來(lái)，世界各國(guó)紛紛投入巨資加緊研究與開(kāi)發(fā)，不斷推動(dòng)超導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生新的飛躍。 超導(dǎo)材料具有的優(yōu)異特性使它 從被發(fā)現(xiàn)之日起，就向人類展示了誘人的應(yīng)用前景。但要實(shí)際應(yīng)用超導(dǎo)材料又受到一系列因素的制約，由于早期的超導(dǎo)體存在于液氦極低溫度條件下，極大地限制了超導(dǎo)材料的應(yīng)用。隨后高溫超導(dǎo)材料克服了常規(guī)低溫超導(dǎo)材料的不足之處，于是高溫超導(dǎo)材料隨即替代了低溫超導(dǎo)材料。至今，高溫超導(dǎo)的研究已經(jīng)有 20多 年的歷史，在 20 多年的廣泛研究中 ,人們積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論方法。到目前為止，雖然已經(jīng)有許多很好的理論模型，但是高溫超導(dǎo)機(jī)理問(wèn)題仍然沒(méi)有完全解決，許多實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還存在爭(zhēng)議。因此，要用高溫超導(dǎo)材料來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的科技工程又決非易事。 高溫是相對(duì)于低溫而言，即使是高溫依然遠(yuǎn)低于冰點(diǎn)。所以在實(shí)際應(yīng)用中超導(dǎo)材料需要制冷等操作，大大提高了成本，也使得超導(dǎo)材料不能大量應(yīng)用?？茖W(xué)家和工程師們所遇到的困難就是如何使超導(dǎo)材料實(shí)用化，即提高臨界轉(zhuǎn)變溫度、臨界電流密度和改良其加工性能，制造出理想的超導(dǎo)材料?？梢赃@樣說(shuō)，高溫超導(dǎo)材料的突破，必將深刻地促進(jìn)尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從而加速人類文明的進(jìn)程。現(xiàn)如今，高溫超導(dǎo)的研究也不再局限于認(rèn)識(shí)高溫超導(dǎo)電性本身，而是要理解強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)背后所有的物理現(xiàn)象以及如何建立研究強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的范式。因而強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中的超導(dǎo)現(xiàn)象也就成為高 溫超導(dǎo)的研究范圍，并且吸引了人們極大的興趣。盡管如此，超導(dǎo)材料仍處于試驗(yàn)研究階段。但人們相信，隨著超導(dǎo)材料臨界溫度的提高和材料加工技術(shù)的發(fā)展，它將會(huì)在許多高科技領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。 綜合以上分析可以看出，高溫超導(dǎo)材料作為一種新型材料，將廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、軍事技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生和各種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，其前景有可能如當(dāng)年的晶體管取代電子管一樣。未來(lái)十年是高溫超導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展和材料產(chǎn)業(yè)化的十年。據(jù)預(yù)測(cè)， 2020 年，世界超導(dǎo)市場(chǎng)將 達(dá)到 2440 億美元 /年。我們可以看到，超導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用的時(shí)代即將來(lái)臨，含苞待放的超導(dǎo)之花 ，必將帶來(lái)一個(gè)繽紛的世界。 參考文獻(xiàn) ： 主編 .前沿領(lǐng)域新材料 .南京：東南大學(xué)出版社 . ， 呂宇鵬 ， 徐淑瓊 編 .21 世紀(jì)新型材料 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 . ， 曹茂盛 ， 曹傳寶編著 .先進(jìn)材料導(dǎo)論 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 .
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