超导材料的发展及应用.pdf

《超导材料的发展及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·8·广州化工2011年39卷第22期专论与综述超导材料的发展及应用王醒东，张立永，孔梅梅(富通集团有限公司，浙江富阳311400)摘要:超导材料与技术是具有潜在商业价值和应用前景的高新技术产业之一，在过去几十年里被广泛研究。本文概述超导材料的研究意义，并在国内外研究文献的基础上论述了几种典型的超导材料。其中详细介绍了BSCCO、RBCO、MgB2和有机超导材料等，并对超导材料的潜在应用进行了介绍，最后展望了其发展方向。关键词:超导;BSCCO;RBCO;MgB2;有机超导材料;应用DevelopmentandAp

2、plicationofSuperconductingMaterialsWANGXing－dong，ZHANGLi－yong，KONGMei－mei(FutongGroupCo．，Ltd．，ZhejiangFuyang311440，China)Abstract:Superconductingmaterialsandthetechnologywereoneofthehigh－newtechniquewithpotentialcommer-cialvalueandpromisingapplications．Inthepa

3、stfewyears，itwasusedwidely．Basedontheliteratureathomeanda-broad，severaltypicalsuperconductivitymaterialswereintroduced，especiallyBSCCO，RBCO，MgB2andorganicsuper-conductivematerialindetails．Theapplication，prospectandtendencywerealsosummarized．Keywords:supercondu

4、ctivity;BSCCO;RBCO;MgB2;organicsuperconductor;application材料是人类进步和文明的标志，是社会发展的里程碑，对生和薄膜三类，典型的铜基氧化物超导材料主要有:产力的发展起到了巨大的推动作用。纵观历史上每一次重大技1．1．1铋系高温超导材料(Bi－HTS)术的发现和发展，往往可以看到新材料的身影，尤其是新型功能也称为一代高温超导材料，分子式BinSr2Cam－1CumO2m+n+2，材料。新型功能材料指的是对社会进步和国民经济的发展具有简写成BSCCO。自20世纪8

5、0年代高温超导材料被发现以来，正面推进作用，且具有特殊物理或化学性能如光、电、磁等特性经过数十年的努力，Bi－HTS带材已经产业化。Bi－HTS材料是的新材料，超导材料就是一种具有特殊性能的新型功能材料。典型的陶瓷材料，脆性大，延展性差，所以机械加工困难，在加工自1911年发现超导现象以来，已发现了5000多种超导材料，目过程中容易产生裂纹和气泡。目前工业上主要采用粉末套管［5］前这一数量还在增长。超导材料有三个基本特性:(1)零电阻法(OxidePowderInTube，OPIT，图1)生产Bi－HTS带材，主要

6、性。超导材料处于超导态时电阻为零，如电路处于通路状态，则工艺步骤是将配比一定的前驱体粉末装入金属套管内，经过拉电流可以永久的持续下去;(2)抗磁性，也称为迈斯纳效应。超拔、轧制等机械加工手段成型，最后经过一系列热处理即可得到导材料处于超导态时，会将体内的磁通量全部排除体外;(3)宏Bi系超导带材。用此方法制备的Bi系超导带材虽然可以基本观量子效应。当两种超导材料被薄绝缘层隔开时，可在绝缘层满足实际工程的需要，但带材中仍然存在着较多的孔洞、裂纹。［6］中观察到电流，若在薄绝缘层两端加上电压，电流会停止且产生为了进一步

7、提高带材的性能，科研人员研发了过压热处理技术高频振荡。利用超导材料的三个基本特性，已经先后研发出了(Controlled－Over－PressureSintering，COPS)，该法采用恒定的高超导电缆、电流故障限流器、超导电机、超导量子干涉仪压流通气氛对带材进行热处理，可以有效的消除带材中的空隙，孔［1－4］(SQUID)和磁悬浮列车等产品。部分产品目前已经商业化隙率仅有1%～5%，而采用普通热处理的带材孔隙率最多达到或已示范运营。超导材料包括低温超导材料(LowTemperature30%。目前国内外生产Bi

8、－HTS的研究开发现状见表1。Superconductivity，LTS)和高温超导材料(HighTemperatureSuper-conductivity，HTS)，目前研究热点主要是HTS材料。本文在国内外研究文献的基础上，总结了几种典型的超导材料并论述了各自特点，对超导材料的应用进行了介绍，并对发展方向进行展望。1几种典型的超导材料1．1铜基氧化物超导