超导材料的发展前景

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1、超导材料的发展前景　　超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。下面是有关于超导材料的发展前景，欢迎阅读。我国超导研发再获突破诸多领域应用前景广阔　　近日中科院电工所成功研制出全球首根100米量级铁基超导长线。这是铁基超导材料从实验室研究走向产业化进程的关键一步，标志着我国在铁基超导材料技术领域的研发走在了世界最前沿。目前，美、日、欧等国家的铁基超导线制备还处于米级水平。　　据上海证券报9月8日消息，铁基超导材料在工业、医学、国防等诸多领域具

2、有广阔的应用前景，被认为是最具发展前景的新型高温超导体之一。目前高温超导材料正从研究阶段向应用发展阶段转变。数据显示，去年全球超导技术市场规模达到18亿美元，预计到2022年市场规模将增至58亿美元，年均复合增速将达%。其中，商业、医疗保健和电力等工业领域的需求提升是促进市场快速增长的主要原因。　　铁基超导材料是继铜基超导材料之后发现的一类新的高温超导材料，这是高温超导研究领域的一个“重大进展”。据了解，铁基超导体由于其上临界磁场最大可超过100特斯拉，并且在高磁场下仍能保持超导无损传输和高载流密度的特性，使其迅速成为国际超导领域争相

3、竞逐的研究热点。　　公开资料显示，XX年度国家自然科学一等奖，即为“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质的研究”。该项研究成果首次突破麦克米兰极限温度，确定铁基超导体为新一类高温超导体，为未来潜在的应用提供了新的材料体系。　　另外，去年国务院发布了《中国制造2025》，要求加快研发新材料制备关键技术和装备，突破产业化制备瓶颈。做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制，加快基础材料升级换代。突破大功率电力电子器件、高温超导材料等关键元器件和材料的制造及应用技术，形成产业化能力。　　从产品类型来看

4、，超导分为低温超导和高温超导。其中，低温超导应用范围最广泛。随着技术的不断改进，高温超导需求将不断增加。从应用领域来看，磁共振成像将成为应用需求最多的一个领域。另外，电子电气将成为超导技术需求增速最快的领域。超导材料的发现及应用前景　　这一切曾经都是梦想：列车悬浮在空中高速行驶，快得让人无暇欣赏窗外的景致;小小一台掌上电脑可与任何大型超级电脑相媲美。如今这些都正在变成现实，而这些梦想的实现都应归功于神奇的超导技术。超导究竟是什么?它的神奇之处又在哪里?　　仅在中国，每年电力系统的损耗就达1000多亿度，因而寻找超导材料就成为科学家们急

5、需解决的问题之一。　　托卡马克是一种供科学研究用的反应堆，它可以产生出核聚变必需的极高的温度，如果利用超导材料，它不仅可以产生超强的电磁场，而且还可以产生高能粒子束。　　磁悬浮列车是利用超导材料的抗磁性(磁悬浮效应)生产的。　　1911年荷兰物理学家开麦林·昂内斯在实验中，偶然发现了水银具有了超导电性。　　众多科学家非常关注昂内斯教授的这一伟大发现，自1911年起，许多人都开始研究超导体。经历了几十年的努力，人们发现了具有超导性能的上千种金属、合金和化合物，它们的临界温度都非常低，只有在极低的温度下它们才具有超导电性。　　1986年，

6、年轻的物理学家贝特诺茨和缪勒在瑞士国际商用公司实验室工作，他们从奇妙的超导现象中获得启示，发现了一种镧铜钡氧陶瓷氧化物材料在比绝对零度高43℃的较高温度下，即43K时会出现超导现象。　　此后，我国物理学家赵忠贤、美籍华人科学家朱经武，相继于1987年发现了钇钡铜氧系高温超导材料。不久，又发现了铋锶钙氧铜超导合金和铊钡钙铜氧合金，这种合金在110K和120K出现超导现象，使超导温度更接近于室温。接着，我国科学家又发现了一种高温超导的材料，这种超导材料在132K时电阻为零。　　现在，科学家们正致力于使超导临界温度达到240K(干冰温度)和

7、300K(室温)。他们已经注意到这样一种现象，即利用氟、氮、碳部分代氧，或把钪、锶和某些金属元素加在钆钡铜氧化物中，这样就有可能制出室温超导体。科学家们对这一想法充满信心，认为一定能很快实现它。　　超导材料有几个特点，首先，超导材料没有电阻，它输送电流时，不会造成电力损耗，用它可以制作出体积很小的发电机，送出的电流却很大。　　除了没有电阻外，超导材料还有一个重要特性，就是完全抗磁性，也叫做迈斯纳效应。这种完全抗磁性是指这样一种情形，即把一个超导体放在一块永久磁铁上，由于这个超导体具有了抗磁性，磁铁的磁力线不能穿过超导体，结果就会在磁铁

8、和超导体之间产生排斥力，这种排斥力使超导体悬浮在磁铁的上方。　　科学家们对超导材料的发展前景充满了信心，他们推测，如果利用超导材料的这两个特性制成各种输电、发电、储能设备，将会大大节约能源和提高效率。　　国际上正在开发转