• / 22
  • 下载费用:10 金币  

超导材料的种类及应用.doc

关 键 词:
超导材料的种类及应用.doc
资源描述:
超导材料的种类及应用篇一:超导材料特性与应用 功能材料概论 ——论超导材料特性与应用 摘 要:材料是一切技术发展的物质基础。在功能材料中,超导材料具有优越的物理、化学性质,目前已被广泛接受和认同,具有良好的发展前景。 关键词:超导材料 特性 前景 能源、信息和材料是现代文明的三大支柱,而材料又是一切技术发展的物质基础。其中功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用,它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 一、超导材料的发现 1911 年,荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时,首先发现了超导现象。后来又陆续发现了一些金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零,即具有超导现象。物质在超低温下,失去电阻的性质称为超导电性,相应的具有这种性质的物质就称为超导体。超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。目前,超导材料已被广泛接受和认同,具有良好的发展前景。 二、超导材料的分类 1、超导元素 在常压下有 28 种元素具超导电性,其中铌(Nb)的 Tc 最高,为 9.26K。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb),已用于制造超导交流电力电缆、高 Q值谐振腔等。 2、合金材料 超导元素加入某些其他元素作合金成分,可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr) ,其 Tc 为 10.8K,Hc 为 8.7 特。继后发展了铌钛合金,虽然 Tc 稍低了些,但 Hc 高得多,在给定磁场能承载更大电流。目前铌钛合金是用于 7~8 特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能将进一步提高。3、超导化合物 超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的 Nb3Sn,其Tc=18.1K,Hc=24.5 特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=16.8K,Hc=24 特;Nb3Al,Tc=18.8K,Hc=30特。 4、超导陶瓷 20 世纪 80 年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于 1986 年在镧-钡-铜-氧化物中发现了 Tc=35K 的超导电性。1987 年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现 Tc 处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。三、超导材料的参量 1、临界温度 外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以 Tc 表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低 Tc 是钨,为0.012K。到 1987 年,临界温度最高值已提高到 100K 左右。2、临界磁场 使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以 Hc 表示。Hc 与温度 T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中 H0 为 0K 时的临界磁场。 3、临界电流和临界电流密度 通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破坏而转变为正常态,以 Ic 表示。Ic 一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的 Ic 称为临界电流密度,以 Jc 表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以 Tc 为例,从 1911 年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg ,Tc=4.2K)起,直到1986 年以前,人们发现的最高的 Tc 才达到23.2K(Nb3Ge,1973)。1986 年瑞士物理学家 K.A.米勒和联邦德国物理学家 J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将 Tc 提高到 35K。之后仅一年时间,新材料的 Tc 已提高到 100K 左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获 1987 年诺贝尔物理学奖。 四、超导材料的特性 1、零电阻(来自:www.XIelw.Com 写 论文网: 超导材料的种类及应用)性超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。超导现象是 20 世纪的重大发明之一。科学家发现某物质在温度很
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:超导材料的种类及应用.doc
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-10852578.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

微传网博客

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开