【摘要】：现已发现有28种元素和几千种合金以及化合物可以成为超导体。超导体具有零电阻的特性和完全的抗磁性。超导材料在这些方面的应用是最诱人的,而目前超导材料仍处于试验研究阶段。但人们相信,随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展,它将会在许多高科技领域获得重要应用。
1911年,荷兰物理学家卡曼林·昂尼斯在进行汞的低温实验时发现了一个奇怪的现象:当他将汞冷却至-268.98℃时,发现汞的电阻消失了。后来又发现其他许多金属和合金都具有与汞相类似的低温下失去电阻的特性。这种特性和现象被称为超导电性和超导现象。现已发现有28种元素和几千种合金以及化合物可以成为超导体。
超导体具有零电阻的特性和完全的抗磁性。因此只需消耗极少的电能,就可以获得稳定的强磁场。它可用来制造交流超导发电机,利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场提高到5万~6万高斯,没有能量损失,且单机发电容量比常规发电机提高5~10倍,而体积却减少1/2,整机重量减轻1/3,发电效率提高50%;可用来制造磁流发电机,这种发电机具有结构简单和高温导电性气体可重复利用的优点;可利用超导输电线路和变压器几乎无损耗地输送电能,据统计,按目前情况,如果将铜或铝导改为超导体,光是在我国节省的电能就相当于新建数十个大型发电厂;还可应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等,如图2.18所示。
图2.18 超导节电的磁悬浮列车
超导材料在这些方面的应用是最诱人的,而目前超导材料仍处于试验研究阶段。但人们相信,随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展,它将会在许多高科技领域获得重要应用。
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