超導(dǎo)材料的應(yīng)用及前景展望

1、超導(dǎo)材料的應(yīng)用及前景展望超導(dǎo)材料的應(yīng)用及前景展望前言超導(dǎo)材料是指在低于特定的溫度時(shí)，電阻為零的材料，它具有零電阻性，完全抗磁性，宏觀粒子效應(yīng)等特征。自1911年荷蘭物理學(xué)家Kaerlingnnes發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象以來，超導(dǎo)材料的開展迅速，并在電力、交通、醫(yī)療等方面相繼得以應(yīng)用。盡管超導(dǎo)材料的使用還未普及，但超導(dǎo)技術(shù)及材料的普及必將引起一次新的工業(yè)革命。1超導(dǎo)材料應(yīng)用1.1超導(dǎo)材料在電力技術(shù)中的應(yīng)用當(dāng)今，電已經(jīng)成為人們生活及社會(huì)消費(fèi)等不可或缺的一方面。如何進(jìn)步超導(dǎo)電力技術(shù)作為一種高效節(jié)能的供電方式，被美國(guó)能源部譽(yù)為21世紀(jì)電力工業(yè)唯一的高新技術(shù)。超導(dǎo)技術(shù)的研究為我們研究電力開拓了一條新的道路。1.1

2、.1超導(dǎo)電纜人們將無電阻損耗、高電流密度的低溫或高溫超導(dǎo)線材制成超導(dǎo)電纜，并以液態(tài)氦或液態(tài)氮作為冷卻介質(zhì)冷卻。超導(dǎo)電纜電流輸送本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理才能高于同樣截面的普通電纜2-4倍；損耗僅為常規(guī)電纜的10%甚至更低；其強(qiáng)大的載流才能可減少輸電線的使用，節(jié)約資源；同時(shí)符合綠色地球理念，綠色無污染。1.1.2超導(dǎo)發(fā)電機(jī)超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用是在常規(guī)發(fā)電機(jī)的根底上，把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子用超導(dǎo)材料代替而制成的。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)體積僅是常規(guī)發(fā)電機(jī)的1/2，重量為常規(guī)發(fā)電機(jī)的1/3，但它的發(fā)電效率卻可進(jìn)步50%，緊湊性也大為進(jìn)步。在飛機(jī)、艦艇等方面應(yīng)用超導(dǎo)發(fā)電機(jī)，可以使超導(dǎo)發(fā)電機(jī)如魚得水的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也可滿足人

3、們?cè)谒俣刃实确矫娴囊?。除超?dǎo)電纜，超導(dǎo)發(fā)電機(jī)外，超導(dǎo)電力技術(shù)還被應(yīng)用在了超導(dǎo)變壓器，超導(dǎo)故障電流限制器，超導(dǎo)儲(chǔ)能器等方面，可以說超導(dǎo)材料的不斷開展也伴隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步。1.2超導(dǎo)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用隨著人們對(duì)出行方式的不斷優(yōu)化，超導(dǎo)磁懸浮列車將會(huì)作為一種新的交通工具走進(jìn)人們的生活。磁懸浮列車以其優(yōu)于常規(guī)列車的速度，環(huán)境友好性，平安性，爬坡才能，舒適度等特性，必將極大地改善人們的出行方式與質(zhì)量。磁懸浮列車的研制，也符合當(dāng)前改善交通擁堵問題的根本要求。1.3超導(dǎo)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用利用超導(dǎo)材料的周圍磁場(chǎng)高均勻度，超級(jí)導(dǎo)磁才能等性質(zhì)，超導(dǎo)體被運(yùn)用在某些檢測(cè)儀器中。例如超導(dǎo)技術(shù)在醫(yī)療上應(yīng)用的成功范例

4、之一核磁共振儀。核磁共振成像在主磁體采用超導(dǎo)磁體后，磁場(chǎng)強(qiáng)度更強(qiáng)，穩(wěn)定性大大進(jìn)步，縮短了測(cè)量時(shí)間且成像更加明晰。它可以用來進(jìn)展某些疾病的早期診斷，如檢查骨頭或肌肉的損傷以及癌癥等疾病，中醫(yī)經(jīng)絡(luò)原理的研究，化學(xué)活體檢測(cè)等。2超導(dǎo)材料開展隨著科技的日新月異，新的超導(dǎo)材料不斷被發(fā)現(xiàn)。但因不同的本征特征，合成工藝及環(huán)境污染等因素的限制，使得有的超導(dǎo)材料失去了實(shí)用價(jià)值，而有的超導(dǎo)材料卻極具實(shí)用價(jià)值。如制造超導(dǎo)電纜的各種線材，磁懸浮列車的應(yīng)用等。以磁懸浮列車為例，目前磁懸浮列車技術(shù)處于前列的是日本與德國(guó)，日本與德國(guó)分別于1962年、1968年開場(chǎng)研究磁懸浮技術(shù)。德國(guó)在1971年進(jìn)展了時(shí)速90k/h的列車載

5、人實(shí)驗(yàn)，日本在1972年研制出了時(shí)速達(dá)204k/h的列車，而中國(guó)在1994年磁懸浮列車載人實(shí)驗(yàn)成功，成為了掌握磁懸浮技術(shù)的少數(shù)國(guó)家之一，繼而在2002年研制出了可以載客的磁懸浮列車。除以上談到的開展之外，超導(dǎo)材料還在制造超導(dǎo)邏輯器件與超導(dǎo)電腦，航海與航空領(lǐng)域等得以開展。3超導(dǎo)材料前景展望超導(dǎo)技術(shù)是21世紀(jì)具有戰(zhàn)略意義的高科技，它的研制將會(huì)帶來難以估測(cè)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。當(dāng)超導(dǎo)材料及技術(shù)到達(dá)普及之后，會(huì)給國(guó)家?guī)碜兏镄缘挠绊懀覈?guó)的科技程度的進(jìn)步以及綜合國(guó)力的提升，也會(huì)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。因此，對(duì)于超導(dǎo)的研究，將會(huì)是各國(guó)的一個(gè)熱點(diǎn)問題。例如，美國(guó)將超導(dǎo)技術(shù)作為能源戰(zhàn)略之一，以此足見超導(dǎo)材料的重要性。結(jié)語：盡管超導(dǎo)材料與技術(shù)有如此多的應(yīng)用