超導(dǎo)材料,是指具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料。
中文名稱 | 合金超導(dǎo)材料 | 外文名稱 | (superconducting material of the alloy |
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概述 | 熔合兩種或兩種以上的金屬元素 | 簡介 | 形成具有超導(dǎo)電性的超導(dǎo)材料 |
具有實用價值的合金超導(dǎo)材料幾乎都是鈮基合金,主要有鈮一鋯(Nb-zr)、鈮一鈦(Nb-Ti)和鈮一鋯一鈦(Nb-Z-Ti),其成分范圍(%)分別為Nb-(25~35)Zr、Nb-(45~55)Ti和Nb-42Zr-10Ti,Tc分別為11~11.5K、9~9.5K和10.3K,在4.2K溫度下的Hc2分別為8~9.5T、11.5~12.5T和10.5T,在4.2K5T下的Jc分別為1000A/mm2、3800A/mm2和2800A/mm2,其中Nb-Ti在8T的高磁場下仍然具有1600A/mm2的Jc值。
目前,應(yīng)用最廣泛的超導(dǎo)材料是鈮一鈦,占用量在95%以上,主要用來制作9T以下的超導(dǎo)磁體,已經(jīng)成功地用于MRI裝置、NMR譜儀、MHD發(fā)電、SSC加速器及實驗室磁體。
強磁場超導(dǎo)材料都是第Ⅱ類超導(dǎo)體,在Hc1和Hc2間包含有磁通線,當(dāng)電流通過導(dǎo)體時洛侖茨力會導(dǎo)致磁通線運動而出現(xiàn)電阻。為了提高載流能力,通常用增加位錯密度、晶界及第二相粒子來釘扎磁通線。機械擾動產(chǎn)生的摩擦熱,磁場或電流的突然變化,都會造成磁通跳躍并引起局部發(fā)熱,這 便是超導(dǎo)材料的不穩(wěn)定性。為了防止因磁通跳躍而導(dǎo)致失超,對導(dǎo)體要采取穩(wěn)定化措施,用冷凍穩(wěn)定、絕熱穩(wěn)定及動態(tài)穩(wěn)定的一種或幾種。通常是將超導(dǎo)體埋入剩余電阻比高的(200~300)無氧銅中制成復(fù)合導(dǎo)體,銅可以將磁通跳躍產(chǎn)生的熱量迅速地傳到液氦中去,使導(dǎo)體回復(fù)到零電阻狀態(tài)。為了防止芯絲之間的鄰近耦合效應(yīng),用銅一鎳合金或銅一錳合金取代部分高純銅,銅一鎳具有電阻散射的效果,錳具有自旋倒轉(zhuǎn)散射的效果。
合金超導(dǎo)材料(superconducting material of the alloy)是指熔合兩種或兩種以上的金屬元素并形成具有超導(dǎo)電性的超導(dǎo)材料。有27種金屬元素是超導(dǎo)的,它們的Hc和Jc比較低。1930年發(fā)現(xiàn)的鉛-鉍(Pb-Bi)共晶合金的Hc2還不到2T。后來又發(fā)現(xiàn)數(shù)以千計的合金都是具有超導(dǎo)電性的物質(zhì),但是,具有實用價值的只有少數(shù)幾種。
應(yīng)用進展 超導(dǎo)電性的實際應(yīng)用從根本上取決于超導(dǎo)材料的性能。與實用低溫超導(dǎo)材料相比,高溫超導(dǎo)材料的最大優(yōu)勢在于它應(yīng)用于液氮溫區(qū)。20世紀90年代,隨著第一代Bi系高溫超導(dǎo)材料的商業(yè)化,美國、日本、歐洲和...
導(dǎo)電性C60常態(tài)下不導(dǎo)電。因為C60大得可以將其他原子放進它內(nèi)部,并影響其物理性質(zhì),因而不可導(dǎo)電。另外,由于C60有大量游離電子,所以若把可作β衰變的放射性元素困在其內(nèi)部,其半衰期可能會因此受到影響。...
led二級發(fā)光管是半導(dǎo)體材料還是超導(dǎo)體材料?
發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式...
1961年以前,用鈮絲、鉬一釷(Mo-Th)線和鈮一鈦絲制作的超導(dǎo)磁體的場強都沒有超過1.5T。1957年孔茨勒發(fā)現(xiàn)鈮鋯合金具有超導(dǎo)電性,直到1962年哈克等人才用鈮鋯線制成了幾個超導(dǎo)磁體。60年代中期,鈮鈦單芯線的制作工藝成熟,并且開始發(fā)展多芯線。以Nb-Ti和Nb-Zr為基礎(chǔ)的多元合金也取得了某些進展。Nb-Ti-Ta、Nb-Ti-Ta-Zr和Nb-Ti-Ta-Hf的Hc2均高于最好的Nb-Ti二元合金,但是在4.2K溫度下提高得不多,僅0.3T,只有在更低的溫度下Hc2才顯著提高,如Nb-43Ti-25Ta在2K時的Hc2為15.5T,比最好的Nb-Ti合金高1.3T,這種超導(dǎo)材料將用于制造12T核聚變的試驗?zāi)P?。Nb-42Zr-6Ti的Jc不算低,但是不能制成多芯線。Nb-40Zr-10Ta在4.2K和5T下的Jc為2000A/mm2。
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世界上第一個使用功能性超導(dǎo)材料進行電力傳送的系統(tǒng)在德國埃森城安裝完成。這個稱為AmpaCity項目采用了耐克森公司生產(chǎn)的三相同軸10kV電纜,它使用高溫超導(dǎo)體(HTS)陶瓷替代了傳統(tǒng)銅線,電力傳送能力增加了5倍,并且?guī)缀鯖]有電阻損失。世界制造出的最長的HTS電纜是1km。這套系統(tǒng)特別適合內(nèi)城區(qū),因為HTS電纜更細而且變電站的規(guī)模顯著減小,節(jié)約了人口稠密區(qū)域昂貴的空間。
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超導(dǎo)材料,是指具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有28種元素和幾千種合金和化合物可以成為超導(dǎo)體 。
磁性超導(dǎo)材料是指含有磁性離子的超導(dǎo)材料。是研究磁性與超導(dǎo)性相互作用,兩者共存可能性的對象。
超導(dǎo)材料制備國家工程實驗室 依托:西部超導(dǎo)材料科技有限公司。