超导材料的应用及前景展望.docx

超导材料的应用及前景展望前言超导材料是指在低于特定的温度时,电阻为零的材料,它具有零电阻性,完全抗磁性,宏观粒子效应等特征。自1911年荷兰物理学家KamerlingOnnes发现超导现象以来,超导材料的发展迅速,并在电力、交通、医疗等方面相继得以应用。尽管超导材料的使用还未普及,但超导技术及材料的普及必将引起一次新的工业革命。 1超导材料应用超导材料在电力技术中的应用当今,电已经成为人们生活及社会生产等不可或缺的一方面。如何提高超导电力技术作为一种高效节能的供电方式,被美国能源部誉为“21世纪电力工业唯一的高新技术”。超导技术的研究为我们研究电力开辟了一条新的道路。超导电缆人们将无电阻损耗、高电流密度的低温或高温超导线材制成超导电缆,并以液态氦或液态氮作为冷却介质冷却。超导电缆电流输送联盟能力高于同样截面的普通电缆2-4倍;损耗仅为常规电缆的10%甚至更低;其强大的载流能力可减少输电线的使用,节约资源;同时符合绿色地球理念,绿色无污染。超导发电机超导发电机的应用是在常规发电机的基础上,把发电机转子用超导材料代替而制成的。超导发电机体积仅是常规发电机的1/2,重量为常规发电机的1/3,但它的发电效率却可提高50%,紧凑性也大为提高。在飞机、舰艇等方面应用超导发电机,可以使超导发电机如鱼得水的发挥其优势,同时也可满足人们在速度效率等方面的要求。除超导电缆,超导发电机外,超导电力技术还被应用在了超导变压器,超导故障电流限制器,超导储能器等方面,可以说超导材料的不断发展也伴随着电力技术的不断进步。超导在交通领域的应用随着人们对出行方式的不断优化,超导磁悬浮列车将会作为一种新的交通工具走进人们的生活。磁悬浮列车以其优于常规列车的速度,环境友好性,安全性,爬坡能力,舒适度等特性,必将极大地改善人们的出行方式与质量。磁悬浮列车的研制,也符合当前改善交通拥堵问题的基本要求。超导在医疗领域的应用利用超导材料的周围磁场高均匀度,超级导磁能力等性质,超导体被运用在某些检测仪器中。例如超导技术在医疗上应用的成功范例之一——核磁共振仪。核磁共振成像在主磁体采用超导磁体后,磁场强度更强,稳定性大大提高,缩短了测量时间且成像更加清晰。它可以用来进行某些疾病的早期诊断,如检查骨头或肌肉的损伤以及癌症等疾病,中医经络原理的研究,化学活体检测等。 2超导材料发展随着科技的日新月异,新的超导材料不断被发现。但因不同的本征特征,合成工艺及环境污染等因素的限制,使得有的超导材料失去了实用价值,而有的超导材料却极具实用价值。如制造超导电缆的各种线材,磁悬浮列车的应用等。以磁悬浮列车为例,目前