什麼是超導材料生活常識

超導技術的研究是當代科技中的一項重大課題。隨著“低溫”超導材料研究開發難度的增大，興起了“高溫”超導材料的研究開發。
    超導技術的研究是當代科技中的一項重大課題。隨著“低溫”超導材料研究開發難度的增大，興起了“高溫”超導材料的研究開發。

  　早在1911年，荷蘭科學家昂尼斯用液氮冷卻水銀，當溫度降到-2690C左右時，發現水銀的電阻空氣完全消失，這種現象稱為“超導”現象，所有具有這種零電阻的材料稱為超導體。由於超導體具有兩大宏觀特征，即零電阻和完全抗磁性，因而它可以輸送大電流不發熱，幾乎不損耗能量。但是在1911年之後的70多年裡，科學家所研制的超導體一直處在低溫下，最高溫度只有23．2K。直到80年代後期，發現了轉變溫度達35K的镧鋇銅氧化物之後，世界性的“高溫”超導材料的研究開發熱才蓬勃發展起來。從1987年到現在，美、中、日三國都相繼發現了轉變溫度100K的超導材料。當前，世界各國在高溫超導材料研究方面競爭十分激烈，都希望率先找到常溫條件下的高溫超導材料。我國對超導材料的探索，以及相關的材料科學基礎性研究方面一直保持或接近世界前沿。1998年7月24日，北京有色金屬研究總院研制成功我國第一根由铋系高溫超導材料制造的輸電電纜，性能達到世界先進水平。

  　高溫超導材料的應用必將導致一場新的技術革命，其意義不亞於半導體材料。這是因為超導材料的應用領域較廣：①電力輸送。可以不加壓輸電，電能損失可減少10％以上，電費開支可節省15％以上。據測算，單是超導輸電的實現就可使美國一年節省價值100億美元的電力。②受控熱核聚變反應裝置。其反應過程中的溫度高達1億攝氏度，目前還沒有任何裝置能約束這種極高溫的反應過程，而將來用超導體產生的超強磁場可有效地控制這種反應過程。③超導磁懸浮列車。這種列車打破了傳統的輪軌接觸方式，它是在沒有輪子的車廂上和軌道上安置線圈，電流通過時使之產生相斥的磁場將車廂抬起懸浮狀，以線形電機推動車廂前進。這種列車沒有輪軌接觸滾動的阻力，列車行駛速度大大提高，時速可達500多公裡。如北京到廣州，只需要4個多小時。另外，用超導電動汽車取代燃油汽車，全世界每年可節省燃油10億噸以上，並可大大減少噪音和環境污染。④超導電子計算機。用超導芯片將大大提高計算機的運算速度，並減少體積。美國IBM公司研制的一台運算速度為8000萬次/秒的超導計算機，體積只有一部電話機大小，其元件不發熱，可長時間高效率運行。