「常温超导T」一直是科学家的梦想,若能成功实现,将极大拓展超导技术的应用领域,从能源传输到交通运输,都将获益。
什麽是超导材料?
一般来说,按照材料的常温电阻率,从大到小可以分为绝缘T、半导T及导T。绝大部分金属都是良导T,在室温下的电阻率非常小,但不为零。
当把某种材料降到某个特定温度以下的时候,电阻突降为零,同时所有外磁场磁力线被排出材料外,导致T内磁感应强度为零,即同时出现零电阻态和完全抗磁X。这种状态下,即为材料进入超导态,这种材料就是超导材料。
超导材料的分类
1.低温超导材料
低温超导材料是具有低临界转变温度的超导材料,分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb铌。
低温超导材料一般都需在昂贵Ye氦环境下工作,由於Ye氦制冷的方法昂贵且不方便,故低温超导T的应用长期无法大规模发展。
低温超导材料的应用分为:强电应用,主要包括超导在强磁场中的应用和大电流输送;弱电应用,主要包括超导电X在微电子学、JiNg密测量等方面的应用。
2.高温超导材料
高温超导材料用途非常广泛,大致可分三大类:大电流、电子学及抗磁X应用。其中大电流应用是由於超导材具有零电阻和完全的抗磁X,因此只需消耗极少电能,就可以获得稳定强磁场。
电工设备的基本特点是大电流、强磁场及高电压,因此在电工设备中使用超导材料,可以减少电气损耗、提高效率、缩小T积、减轻重量、降低成本,还可以提高装置的极限容量。
「常温超导」潜在应用
1.能源运输与储存
超导电流的传输效率远高於常规电缆,能大幅减少能源损耗。常温超导技术将实现更高效、可靠的电力系统,促进可再生能源大规模应用,解决能源短缺和环境W染问题。
2.交通运输
超导技术在磁悬浮列车、磁力推进飞行器等领域具广泛应用前景。常温超导将减少能耗、提高速度和稳定X,推动未来交通工具创新。
3.医疗设备与科学研究
常温超导技术可以改进磁共振成像MRI设备,并推动生物科学、医学研究等领域的突破。它将加速治疗和诊断的发展,为人类健康带来重要贡献。