超导技术的发展前景：.doc

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1、超导技术的发展前景预计到2010年左右，一个相当规模的超导工业将会出现。超导材料分为低温超导材料（在液氨温区运行）和高温超导材料（在液氮温区运行）两大类。超导成为一门实用技术开始于6（）年代，80年代后期液氮温区超导电性的发现加速了这门实用技术的发展。专家认为，超导技术将是木世纪20儿种关键技术并将形成一门新的高技术产业。据国际超导工业高峰会议连续三年预测，按不变价格计算，世界范围的超导产品1995年为10亿一20亿美元，2010年将达到600亿一900亿美元，而到2020年将到1500亿一2（X）0亿美元。目前，超

2、导产品主要还是利用液氮温区的超导技术，如医用核磁共振成像的超导磁体，但是液氮温区的超导材料的实际应用也正在逐步进入市场。预测到202（）年全部超导产品屮，高温超导约占60%—70%,低温超导仍書30%—40%。超导技术将主要应用于能源（超导输电、超导储能、超导电机等），交通（磁悬浮列车、船舶磁推进器），医疗卫生（核磁共振成像、生物磁仪器等），电子技术（超导微波技术应用、各类超导传感技术、半导体一超导体集成电路、超导计算元件等），重大科学工程（加速器、受控热核装置等）和国防技术（超导反潜、扫雷、飞船载入、电磁推进、通讯

3、及制导等）。根据高温超导体可以在液氮温区工作的特点，科学家们开发了一些新的应用方向，如用高温超导体的块材（指熔融结构及准单晶）制成高温超导永久磁体、超导磁悬浮，与半导体集成器件结合的高温超导微波器件，核磁共振的探测线圈等。作为…种物质存在的形态，超导电现象的应用现在还是刚刚开始，还会冇许多目前未被预见到的应用的可能，在社会及经济发展屮将会产生重大的作川。木世纪初，我国的能源、医疗卫生、电了技术和科学仪器等方面将会迫切需要超导技术。美国、口木等国家关于超导产品的市场估计，均把我国作为重要市场Z-o能占抓住超导技术发展提

4、供的历史性的机会、争取在这一新兴高技术产业屮占有一席Z地，是我国超导技术发展面临的一个重要问题。由于低温制冷技术的发展，以及低温超导体具有的特性，高温超导材料不可能完全取代低温超导材料，但高温超导材料将逐渐占据主要地位。根据我国的情况和国际低温超导技术成熟及产品相对饱和的现状，我们应以高温超导技术发展为主，以形成在国际上有竞争力的有较大规模的产业。目前，体现高温超导应用前景的一些重要进展有如下几个方面：用Bi一2223（Bi2Sr2Ca2Cu3Oy）材料制备的电缆，短样的临界电流密度已达5.8（104A/cm2（77

5、K））,而几百米至一千米长的电缆全电流密度已达8000A/cm2（77K）,达到了应用的要求。制备Y系（YB^CgO?）带材也发展了新技札线材是电力工业应用的基础，控制线材质量的关键是原料及工艺的精密控制，H然也有为提高载流能力的关键科学技术问题需要解决。基于目前的材料制备水平，一些工业试验性的装置已在试用，如并入LI内乩电网试验的650T伏安的高温超导变压器，电厂的大电流开关等。主要的开发领域为短距离大电流低压输电、平衡电网用的小型储能线圈装置、交流同步电机、高场磁体等。利用NdBa2Cu3O7（123相超导的做的

6、准单晶，通过冻结磁场方法，在液氮温度下已制成了3力高斯的永久磁体，下一步的目标是在力K冻结5力高斯以上的磁场。这些进展必将对能源（储能、电机）、交通（如磁悬浮列车）、国防（如扫雷、磁屏蔽等）诸领域发挥重大影响。绝大多数的稀土元素都可以制成123结构的高温超导准单晶（包括非常便宜的辆）。在电了器件方面的进展较为突出的是微波器件，特别是无源微波器件。民用方面最有前景的是可移动通信系统的地面站用的微波器件，如滤波器等。超导滤波器损耗小，抗邻频干扰能力强，谐振器Q值高（在儿千MHz范围内，其Q值可达40000-100000）

7、o最近美国一通信公司使用了高温超导滤波器，其通话能力提高了一倍。美国在1995年蜂駕电话（即大哥大）的用户已超过1000刀，并以每年数I•个百分点的速度上升。几家开发超导技术的公司集屮力量进行有关超导移动通信设备的研制。STI公司最近启用了180（）0平方英尺的生产车间，年底的生产能力将达3台/天。以GSM为代表的第二代移动通信网的容量已明显不足，超导技术是解决这个问题的重要手段。对第三代移动通信，超导技术仍将是重要的。欧洲1996年提出以SUCOM命名的高温超导通信系统研究计划，H标是为第二代移动通信系统研制新型高

8、温超导器件。超导材料为人类展现出一个前景-1•分广阔的崭新的新技术领域。一日•超导技术广泛应用于现实生活屮，必将引发一场重大科学技术革命。然而，就目前技术而论，超导技术要有大的突破，关键在于提高超导材料临界温度。由于高温超导体的发现使超导的丿应用前景菇为光明。可以相信，在21世纪的某个时候，超导产品将会走进千家万户。