專題應(yīng)用：超導(dǎo)材料

1、超導(dǎo)材料超導(dǎo)材料福建農(nóng)林大學(xué)材料科學(xué)與工程系超導(dǎo)材料主要內(nèi)容零電阻現(xiàn)象零電阻現(xiàn)象1 完全抗磁性邁斯納效應(yīng)完全抗磁性邁斯納效應(yīng)2 產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因BCS理論理論 3超導(dǎo)臨界條件超導(dǎo)臨界條件4第一類和第二類超導(dǎo)體第一類和第二類超導(dǎo)體5超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史6超導(dǎo)材料的應(yīng)用超導(dǎo)材料的應(yīng)用7本節(jié)需掌握的重點 超導(dǎo)體兩個基本特征：零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)；超導(dǎo)體兩個基本特征：零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)； 超導(dǎo)體零電阻和完全抗磁性的原因；超導(dǎo)體零電阻和完全抗磁性的原因； 超導(dǎo)體的三個臨界條件；超導(dǎo)體的三個臨界條件； 超導(dǎo)體的兩種基本類型；超導(dǎo)體的兩種基本類型； 超導(dǎo)體的主要應(yīng)用

2、。超導(dǎo)體的主要應(yīng)用。1.4.1. 零電阻現(xiàn)象常規(guī)導(dǎo)體電阻的成因： 常規(guī)導(dǎo)體在傳輸電流時，電子會與導(dǎo)體原子組成的常規(guī)導(dǎo)體在傳輸電流時，電子會與導(dǎo)體原子組成的晶體點陣發(fā)生相互作用，將能量傳遞給晶格原子，晶體點陣發(fā)生相互作用，將能量傳遞給晶格原子，晶格原子振動產(chǎn)生熱量，造成電能的損失。晶格原子振動產(chǎn)生熱量，造成電能的損失。常規(guī)導(dǎo)體電阻的負面作用：電力傳輸中電阻發(fā)熱，浪費資源，增加用電成本；電力傳輸中電阻發(fā)熱，浪費資源，增加用電成本；超導(dǎo)零電阻現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1.4.1. 零電阻現(xiàn)象1911年荷蘭的年荷蘭的卡茂林卡茂林昂尼斯昂尼斯教授用液氦將水銀冷凝成固態(tài)導(dǎo)教授用液氦將水銀冷凝成固態(tài)導(dǎo)線（線（-40），并將

3、溫度降低到），并將溫度降低到269左右時，左右時，水銀導(dǎo)線的水銀導(dǎo)線的電阻突然完全消失，首次發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的零電阻現(xiàn)象。電阻突然完全消失，首次發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的零電阻現(xiàn)象。邁斯納效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)： 1933年德國物理學(xué)家邁斯納發(fā)現(xiàn)在超導(dǎo)態(tài)下，超導(dǎo)體內(nèi)部的磁場強度H總為零，即具有完全抗磁性，這種現(xiàn)象就稱為邁斯納效應(yīng)。1.4.2. 邁斯納效應(yīng)完全抗磁性的原因完全抗磁性的原因1.4.2. 邁斯納效應(yīng)常規(guī)導(dǎo)體NorthSouth超導(dǎo)體NorthSouth 外加磁場使超導(dǎo)體表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流在超導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的磁場外加磁場使超導(dǎo)體表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流在超導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的磁場和外磁場抵消，使超導(dǎo)體內(nèi)部磁場為零。和外

4、磁場抵消，使超導(dǎo)體內(nèi)部磁場為零。 零電阻現(xiàn)象是超導(dǎo)現(xiàn)象的必要條件， 但是電阻為零叫理想導(dǎo)體超導(dǎo)體。 零電阻現(xiàn)象和完全抗磁性是超導(dǎo)體兩 個最基本，而且互相獨立的屬性。 只有同時具有零電阻和完全抗磁性才 能稱為超導(dǎo)體。1.4.2. 邁斯納效應(yīng)1.4.2. 邁斯納效應(yīng) 北京有色金屬研究總院研制的超導(dǎo)材料顯示的邁斯納效應(yīng)北京有色金屬研究總院研制的超導(dǎo)材料顯示的邁斯納效應(yīng)1.4.3. 超導(dǎo)隧道效應(yīng)量子隧道效應(yīng)： 電子具有穿過比其自身能量還要高的勢壘的本領(lǐng)。當(dāng)然，穿透幾率隨勢壘的高度和寬度的增加而迅速減小。 例如：在兩塊常規(guī)導(dǎo)體Al中間夾入一層很薄的勢壘（10-10m的絕緣層），在兩塊Al之間加上電勢差，

5、就有電流流過絕緣層，該電流是有電阻的，這是正常導(dǎo)體的量子隧道效應(yīng)。約瑟夫森預(yù)言 1962年，劍橋大學(xué)的博士后p 在極薄絕緣層（厚度約為在極薄絕緣層（厚度約為1nm1nm）隔開的兩個超導(dǎo)體斷面處，電）隔開的兩個超導(dǎo)體斷面處，電流可以穿過絕緣層。流可以穿過絕緣層。p 只要電流不超過某一臨界值，則電流穿過絕緣層時將不產(chǎn)生只要電流不超過某一臨界值，則電流穿過絕緣層時將不產(chǎn)生電壓，該電流是沒有電阻的，稱為超導(dǎo)隧道電流。電壓，該電流是沒有電阻的，稱為超導(dǎo)隧道電流。p 超導(dǎo)隧道電流與庫柏電子對相關(guān)，且電子對穿越勢壘后仍保超導(dǎo)隧道電流與庫柏電子對相關(guān)，且電子對穿越勢壘后仍保持為配對形式，這種不同于單電子隧道效

6、應(yīng)的新現(xiàn)象稱為約持為配對形式，這種不同于單電子隧道效應(yīng)的新現(xiàn)象稱為約瑟夫森效應(yīng)。瑟夫森效應(yīng)。1.4.3. 超導(dǎo)隧道效應(yīng)1.4.4. 產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因當(dāng)在超導(dǎo)臨界溫度以下時，通過晶格振動（聲子）為媒介的間接作用使電子之間產(chǎn)生某種吸引力，克服庫倫排斥從而導(dǎo)致自由電子將不再無序地“單獨行動”，并形成“電子對”。 BCS理論：lBCS理論不能解釋理論不能解釋30K以上的超導(dǎo)現(xiàn)象，特別是高溫超導(dǎo)。以上的超導(dǎo)現(xiàn)象，特別是高溫超導(dǎo)。v當(dāng)溫度TTc時，熱運動使庫珀對被拆散為正常電子，超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)。1.4.4. 產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因聲子的交互作用使得庫倫排斥的兩個電子產(chǎn)生吸引形成聲子的交互作用使得庫倫排斥

7、的兩個電子產(chǎn)生吸引形成電子對電子對。兩個電子組成電子對后，其中一個即使受到晶格振動或雜質(zhì)的兩個電子組成電子對后，其中一個即使受到晶格振動或雜質(zhì)的阻礙，另一個電子也會起調(diào)節(jié)作用，使電子通路不受影響，阻礙，另一個電子也會起調(diào)節(jié)作用，使電子通路不受影響，從而從而產(chǎn)生產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象。超導(dǎo)現(xiàn)象。溫度對超導(dǎo)電性的影響： 溫度愈低，結(jié)成的電子對愈多，電子對的結(jié)合愈牢固，超導(dǎo)電性越顯著。 溫度越高，電子對因受熱運動的影響而遭到破壞，就失去了超導(dǎo)性。 1.4.4. 產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因BCS Theory (1957)解釋了超導(dǎo)電性現(xiàn)象的本質(zhì)解釋了超導(dǎo)電性現(xiàn)象的本質(zhì)Bardeen, Cooper, Schrieff

8、er分享了分享了1972年年Nobel物理學(xué)獎物理學(xué)獎1.4.4. 產(chǎn)生超導(dǎo)電性的原因1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件溫度T臨界溫度Tc磁場強度HHc的磁場作用的磁場作用 于超導(dǎo)體時，磁力線將穿入超導(dǎo)體，超導(dǎo)態(tài)被破于超導(dǎo)體時，磁力線將穿入超導(dǎo)體，超導(dǎo)態(tài)被破 壞而轉(zhuǎn)入正常態(tài)。壞而轉(zhuǎn)入正常態(tài)。電流密度J臨界電流密度Jc 同時同時,電流密度產(chǎn)生的磁場與外加磁場的電流密度產(chǎn)生的磁場與外加磁場的 矢量和應(yīng)小于臨界磁場強度矢量和應(yīng)小于臨界磁場強度Hc。電流強度電流強度I單位時間通過某截面電荷的量；單位時間通過某截面電荷的量；電流密度電流密度J單位面積上通過的電流強度；單位面積上通過的電流強度；注意區(qū)分：注意

9、區(qū)分：1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件超導(dǎo)臨界參數(shù)之間的關(guān)系v三個性能指標(biāo)，相互三個性能指標(biāo)，相互制約制約；v一般來說，指標(biāo)越高越好。一般來說，指標(biāo)越高越好。Jc1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件超導(dǎo)臨界溫度Tcv超導(dǎo)體從常導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度；即電阻突超導(dǎo)體從常導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度；即電阻突然變?yōu)榱銜r的溫度。然變?yōu)榱銜r的溫度。v由于組織結(jié)構(gòu)不同，超導(dǎo)臨界溫度不是一個特定由于組織結(jié)構(gòu)不同，超導(dǎo)臨界溫度不是一個特定的數(shù)值，而是跨越一個溫度區(qū)域；因此實際超導(dǎo)的數(shù)值，而是跨越一個溫度區(qū)域；因此實際超導(dǎo)材料的臨界溫度用四個參數(shù)表征。材料的臨界溫度用四個參數(shù)表征。1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件實際超導(dǎo)材料

10、的臨界溫度參數(shù)超導(dǎo)材料的臨界溫度超導(dǎo)材料的臨界溫度起始轉(zhuǎn)變溫度起始轉(zhuǎn)變溫度Tc(onset)零電阻溫度零電阻溫度Tc(R=0)轉(zhuǎn)變溫度寬度轉(zhuǎn)變溫度寬度Tc中間臨界溫度中間臨界溫度Tc(mid)1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件超導(dǎo)臨界磁場強度Hcn對于超導(dǎo)體，當(dāng)外加磁場足夠強時，會破對于超導(dǎo)體，當(dāng)外加磁場足夠強時，會破壞其超導(dǎo)性；壞其超導(dǎo)性；n破壞超導(dǎo)態(tài)所需的最小的磁場強度稱為破壞超導(dǎo)態(tài)所需的最小的磁場強度稱為 超導(dǎo)臨界磁場強度超導(dǎo)臨界磁場強度。1.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件超導(dǎo)臨界磁場強度Hc臨界磁場強度為溫度的函數(shù)，表達式為：)( 1220ccccTTTTHHHc0為絕對零度時的臨界磁場；TH

11、cHc0Tc01.4.5. 超導(dǎo)體的臨界條件超導(dǎo)臨界電流Jcv破壞超導(dǎo)態(tài)所需的最小電流密度破壞超導(dǎo)態(tài)所需的最小電流密度; ; J=I/A,J=I/A,單位單位A/mA/m2 2v超導(dǎo)臨界電流與臨界溫度的關(guān)系：超導(dǎo)臨界電流與臨界溫度的關(guān)系：220/1cccTTJJ1.4.6. 第I類和第II類超導(dǎo)體第I類超導(dǎo)體只有一個臨界磁場Hc； 當(dāng)HHc時，正常態(tài)。 常溫下具有良好導(dǎo)電性的純金屬，如鋁、鋅、錫等常溫下具有良好導(dǎo)電性的純金屬，如鋁、鋅、錫等; ; 熔點較低、質(zhì)地較軟，亦被稱作熔點較低、質(zhì)地較軟，亦被稱作“軟超導(dǎo)體軟超導(dǎo)體”； 臨界電流密度和臨界磁場較低，沒有很好的實用價值。臨界電流密度和臨界磁

12、場較低，沒有很好的實用價值。第II類超導(dǎo)體有兩個臨界磁場 當(dāng)當(dāng)HHc1時，時，零電阻且零電阻且完全禁止完全禁止磁場線進入磁場線進入, 邁斯納態(tài)邁斯納態(tài)。 當(dāng)當(dāng) Hc1 HHc2時，正常態(tài)。時，正常態(tài)。 釩、鈮、鉭和大多數(shù)超導(dǎo)合金及釩、鈮、鉭和大多數(shù)超導(dǎo)合金及超導(dǎo)化合物超導(dǎo)化合物。第第II類超導(dǎo)體比第類超導(dǎo)體比第I類超導(dǎo)體有更類超導(dǎo)體有更高的臨界參數(shù)。高的臨界參數(shù)。1.4.6. 第I類和第II類超導(dǎo)體1.4.7. 金屬超導(dǎo)材料的類型金屬元素超導(dǎo)體：合金超導(dǎo)體：金屬化合物超導(dǎo)體：除釩、鈮、鉭大多數(shù)金屬元素除釩、鈮、鉭大多數(shù)金屬元素都是第都是第I類超導(dǎo)體；類超導(dǎo)體；釩、鈮、鉭為第釩、鈮、鉭為第II類

13、超導(dǎo)體。類超導(dǎo)體。絕大多數(shù)為第絕大多數(shù)為第II類超導(dǎo)體；類超導(dǎo)體；絕大多數(shù)為第絕大多數(shù)為第II類超導(dǎo)體；類超導(dǎo)體；1.4.7. 金屬超導(dǎo)材料的類型金屬元素超導(dǎo)體n 常壓下有常壓下有28種超導(dǎo)金屬元素，超導(dǎo)臨界溫度種超導(dǎo)金屬元素，超導(dǎo)臨界溫度Tc排行為：排行為： 鈮鈮 9.24K； 锝锝 7.8K 鉛鉛 7.197K 鑭鑭 6.06K 釩釩 5.4K 鉭鉭 4.47Kn 常壓下不表現(xiàn)超導(dǎo)性的金屬元素，高壓下可能呈現(xiàn)超導(dǎo)性。常壓下不表現(xiàn)超導(dǎo)性的金屬元素，高壓下可能呈現(xiàn)超導(dǎo)性。1.4.7. 金屬超導(dǎo)材料的類型合金超導(dǎo)體成本低、便于大量生產(chǎn)n Ni-Ti合金合金 目前使用最廣泛的合金超導(dǎo)材料；目前使用

14、最廣泛的合金超導(dǎo)材料； 制造技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，成本低；制造技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，成本低； 用于磁流體發(fā)電機大型磁體的理想材料；用于磁流體發(fā)電機大型磁體的理想材料； n Ni-Zr合金合金 最早使用的合金超導(dǎo)材料；最早使用的合金超導(dǎo)材料； 具有低磁場，高電流的優(yōu)點；具有低磁場，高電流的優(yōu)點； 高磁場下能夠承受很大的臨界電流；高磁場下能夠承受很大的臨界電流； 制造成本較高，逐漸被制造成本較高，逐漸被NiTi合金取代。合金取代。兩類常見的超導(dǎo)合金為：兩類常見的超導(dǎo)合金為：1.4.7. 金屬超導(dǎo)材料的類型金屬化合物超導(dǎo)體三個臨界參量三個臨界參量(Tc, Hc, Jc) 均較高，是性能良好的均較高，是性

15、能良好的 強磁場材料。強磁場材料。具有代表性的為具有代表性的為Nb3Sn超導(dǎo)化合物，是制造超導(dǎo)化合物，是制造 8.015.0T超導(dǎo)磁體的主要材料。超導(dǎo)磁體的主要材料。0 K: All motion ceases100oC = 373 K0oC = 273 K-135oC = 138 KCurrent High Temperature Superconductors77 KNitrogen liquifies4 KHelium liquifies1.4.8. 超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史1.4.8. 超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史1911年，年，Hg，Tc4.2K1911-20年代，年代，24種純金屬，種純金屬，(N

16、b，Tc9.13K)1952, 硅化釩，硅化釩，Tc=17K1957年，年，BCS理論理論1960，第，第II類超導(dǎo)體鈮錫合金類超導(dǎo)體鈮錫合金1973年，年，Nb3Ge，Tc23.2K1987年，年，Y-Ba-Cu-O，Tc90K，超過液氮溫度，超過液氮溫度77K1993年，年，Hg-Ba-Ca-Cu-O，Tc=135K（高壓下（高壓下164K)1.4.8. 超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史超導(dǎo)材料的發(fā)展及其臨界溫度超導(dǎo)材料的發(fā)展及其臨界溫度釔鋇銅氧化物（釔鋇銅氧化物（ YBa2Cu3O7-x ) 超導(dǎo)體超導(dǎo)體1987年朱經(jīng)武、吳茂昆、趙忠賢等發(fā)現(xiàn)，Tc90K,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度打破了液氦，解決了阻礙超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用

17、的瓶頸問題。 美國貝爾實驗室采用快中子輻射氧化釔鋇美國貝爾實驗室采用快中子輻射氧化釔鋇銅單晶體，使臨界電流密度提高了銅單晶體，使臨界電流密度提高了100100倍，倍，達達6 61010 A/cm2A/cm2，美國馬薩諸薩理工學(xué)院，美國馬薩諸薩理工學(xué)院用在超導(dǎo)材料中摻入銀等加熱處理的方法，用在超導(dǎo)材料中摻入銀等加熱處理的方法，解決了材料的脆弱問題，使強度比超導(dǎo)陶解決了材料的脆弱問題，使強度比超導(dǎo)陶瓷提高了瓷提高了1010倍，適用于作輸電線倍，適用于作輸電線. .我國則早我國則早已制成零電阻為已制成零電阻為83837 K7 K的超導(dǎo)材料和零電的超導(dǎo)材料和零電阻為阻為77 K77 K的超導(dǎo)薄膜的超導(dǎo)

18、薄膜. .1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用零電阻效應(yīng)完全抗磁性超導(dǎo)隧道效應(yīng)1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用超導(dǎo)電力傳輸(零電阻的應(yīng)用）超導(dǎo)輸電電纜： 將超導(dǎo)電纜放于液氦冷卻介質(zhì)管道內(nèi)，保證整條輸電線路將超導(dǎo)電纜放于液氦冷卻介質(zhì)管道內(nèi)，保證整條輸電線路 在超導(dǎo)狀態(tài)下運行。在超導(dǎo)狀態(tài)下運行。超導(dǎo)電力傳輸?shù)膬?yōu)點：n 超導(dǎo)輸電電纜比普通的地下電纜超導(dǎo)輸電電纜比普通的地下電纜容量大容量大2525倍倍, ,電能消耗僅為所電能消耗僅為所輸送電能的萬分之幾。輸送電能的萬分之幾。n 傳統(tǒng)輸電需要高壓，因而有升壓，降壓設(shè)備。用超導(dǎo)線就傳統(tǒng)輸電需要高壓，因而有升壓，降壓設(shè)備。用超導(dǎo)線就不需不需要升壓降壓設(shè)備要升壓降壓設(shè)備。

19、n 重量輕、體積小，輸重量輕、體積小，輸 送大功率的超導(dǎo)傳輸線送大功率的超導(dǎo)傳輸線可鋪設(shè)在地下可鋪設(shè)在地下管管道內(nèi)，從而省去了許多傳輸線的架設(shè)鐵塔。道內(nèi)，從而省去了許多傳輸線的架設(shè)鐵塔。 從內(nèi)到外，依次為：從內(nèi)到外，依次為： 管狀支撐物（內(nèi)通液氮）；管狀支撐物（內(nèi)通液氮）； 超導(dǎo)導(dǎo)體層（為電纜載流導(dǎo)體）；超導(dǎo)導(dǎo)體層（為電纜載流導(dǎo)體）； 電氣絕緣層（工作在液氮低溫環(huán)境下）；電氣絕緣層（工作在液氮低溫環(huán)境下）； 超導(dǎo)屏蔽層（為超導(dǎo)帶材繞制）；超導(dǎo)屏蔽層（為超導(dǎo)帶材繞制）； 液氮回流層（與管狀支撐物內(nèi)的液氮構(gòu)成液氮回流循環(huán)）；液氮回流層（與管狀支撐物內(nèi)的液氮構(gòu)成液氮回流循環(huán)）； 熱絕緣層（為真空隔熱

20、套件）；熱絕緣層（為真空隔熱套件）； 常規(guī)電纜屏蔽層和護層常規(guī)電纜屏蔽層和護層（與常規(guī)電力電纜類似）（與常規(guī)電力電纜類似） 。1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用超導(dǎo)發(fā)電機（強磁場的應(yīng)用）在超導(dǎo)體截面較小的線圈通以大電流，形成強磁場，這就在超導(dǎo)體截面較小的線圈通以大電流，形成強磁場，這就是超導(dǎo)磁體。是超導(dǎo)磁體。超導(dǎo)發(fā)電機的優(yōu)點：磁場強度大磁場強度大：磁場強度達：磁場強度達20萬高斯，常規(guī)磁體最高萬高斯，常規(guī)磁體最高10萬高斯。萬高斯。耗電少耗電少：不產(chǎn)生熱量，除維持低溫外不消耗電能，通入一次電：不產(chǎn)生熱量，除維持低溫外不消耗電能，通入一次電 流就

21、可以一勞永逸。流就可以一勞永逸。重量輕重量輕：5萬高斯的常規(guī)電磁體重達萬高斯的常規(guī)電磁體重達20噸，而用超導(dǎo)磁體重量噸，而用超導(dǎo)磁體重量 還不到還不到1千克。千克。1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用超導(dǎo)儲能（零電阻效應(yīng)的應(yīng)用）用電需求在時間上是不平衡的，白天用電需求在時間上是不平衡的，白天晚上不一樣。晚上不一樣。最佳的解決辦法就是有一種儲存和調(diào)最佳的解決辦法就是有一種儲存和調(diào)節(jié)手段。然而，電力的儲藏非常困難。節(jié)手段。然而，電力的儲藏非常困難。充電：合上開關(guān)合上開關(guān)S1S1，打開，打開S2S2和和S3S3時，超導(dǎo)線圈時，超導(dǎo)線圈LsLs充電；充電；儲能：合上合上S2S2，打開，打開S1S1，在電路，在

22、電路2 2中就有一個持續(xù)電流；中就有一個持續(xù)電流；放電：合上合上S3S3，打開，打開S2S2，儲存的電能就傳輸?shù)酵獠控撦d。，儲存的電能就傳輸?shù)酵獠控撦d。1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用超導(dǎo)儲能基本原理示意圖RS1S2S3負負載載電源電源Ls超導(dǎo)溫度超導(dǎo)溫度1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用 超導(dǎo)磁懸浮列車是運用超導(dǎo)體的完全抗磁性，使列車完全脫超導(dǎo)磁懸浮列車是運用超導(dǎo)體的完全抗磁性，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為離軌道而懸浮行駛，成為“無輪無輪”列車。列車。 超導(dǎo)磁懸浮列車 兩種磁懸浮列車系統(tǒng)(a)常導(dǎo)磁吸型；常導(dǎo)磁吸型； (b)超導(dǎo)磁斥型超導(dǎo)磁斥型 日本開發(fā)的磁懸浮列車日本開發(fā)的磁懸浮列車MAGLE

23、V 于于1997年年12月在山梨縣的試驗線上創(chuàng)造月在山梨縣的試驗線上創(chuàng)造出每小時出每小時550公里公里的世界最高紀錄。的世界最高紀錄。 日本超導(dǎo)磁斥型，懸浮氣隙較大，一般為100mm上海常導(dǎo)磁吸型，懸浮氣隙較小，一般為10mm上海磁懸浮列車時速上海磁懸浮列車時速430公里公里,從從浦東浦東龍陽路站到龍陽路站到浦東國際浦東國際機場機場，三十多公里只需，三十多公里只需6分鐘。分鐘。 1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用1.4.9. 超導(dǎo)材料的應(yīng)用 核聚變核聚變反應(yīng)反應(yīng)時，內(nèi)部溫度高達時，內(nèi)部溫度高達100200M，沒有沒有任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì)。而超導(dǎo)體任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì)。而超導(dǎo)體產(chǎn)生的強磁場可以作為產(chǎn)生的強磁場可以作為“磁封閉體磁封閉體”，將熱核反，將熱核反應(yīng)堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然后應(yīng)堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然后慢慢釋放，使受控核聚變能源成為入類取之不盡慢慢釋放，使受控核聚變能源成為入類取之不盡的新能源的新能源。 受控?zé)岷司圩內(nèi)嗽焯栁覈兄频奈覈兄频摹巴锌R克托卡馬克”裝置（等裝置（等離子體溫度高達離子體溫度高達5000萬度），能夠萬度），能夠提供清潔無限的能源。提供清潔無限的能源。1.4.9. 超導(dǎo)