本文作者:admin

超导材料,原材料?

促天科技 2024-11-15 18:18 0 0条评论

一、超导材料,原材料?

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,Tc=7.201K),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等,现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为0.012K,锌为0.75K,铝为1.196K,铅为7.193K。由镧锶铜氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象、在镧钡铜氧化物中发现了Tc=35K的超导电性、在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性。

二、超导材料概念?

超导材料是指在低温下电阻为零的材料,即当材料被冷却到一定的温度以下时,电流能够在材料中自由流动而不会受到任何电阻的影响。

这种材料具有很高的电导率和磁导率,能够用于制造高性能的电缆、磁体、传感器等。超导材料的研究和应用对于能源、交通、环保、医疗等领域都具有重要的意义。

三、什么是超导材料和半导材料?

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

超导体又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于一个极小值,可以认为电阻为零。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。

超导体基本特性:一、完全导电性完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。二、完全抗磁性完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。三、通量量子化通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体—绝缘体—超导体结构可以产生超导电流。

四、西部材料和西部超导区别?

西部材料和和西部超导都是在西北院培养下成长的企业,从控股权来说,西部材料为国有控股,内部人士控股比较少。如果股价上涨,只有国家和股民获利。西部超导关联人控股较多,如果股价上涨,只有部分利益相关人士获利,当然还有跟投的相关利益方。问题是西部材料成立早于西部超导,就像别人比喻为一个父亲,两个儿子的关系。如果超导上市后西部材料的价值远远低于西部超导,西北有色院的领导有面子吗,当然,如果他们只想到自己的经济利益而不管其他是可以的。所以,西部超导上市,西部材料的股价必然和超导比翼齐飞。

五、超导材料的好处和用途?

超导材料具有许多好处和用途,包括:1. 高电导率:超导材料具有极低的电阻,可以实现零电阻传输电流,节省能源和减少能量损耗。2. 高磁场应用:超导材料可以在强磁场下工作,用于磁共振成像(MRI)、加速器等需要强磁场的设备。3. 磁悬浮和磁悬浮列车:超导材料可以产生强大的磁场,用于磁悬浮列车和磁浮技术,实现高速、低能耗的交通运输。4. 超导磁体:超导材料可以用于制造超导磁体,用于核磁共振仪、磁约束聚变实验装置等。5. 超导电缆:超导材料可以制成超导电缆,用于长距离输电,减少能源损耗和输电线路的体积。6. 超导器件:超导材料可以制造各种超导器件,如超导量子干涉仪、超导测量器件等,用于精密测量和量子计算。7. 超导发电机:超导材料可以用于制造高效能的超导发电机,提高发电效率和减少环境污染。总体而言,超导材料在能源、交通、医疗、科学研究等领域有广泛的应用前景,并具有重要的经济和环境效益。

六、超导材料属于什么材料?

在地球上,所有的元素和材料都有电阻,就是导电性最好的银、铜、铝也不例外,但有些种类的材料在一定条件下却没有电阻,这就是所谓超导材料。

超导材料最早是由荷兰的物理学家昂内斯在1911年发现的。那时,许多科学家发现,金属的电阻和它所处的温度条件有很大关系。温度高时,它的电阻就增加,温度低时,电阻就减小。并总结出一个金属电阻与温度之间关系的理论公式。当时,荷兰物理学家昂内斯为检验这个公式是否正确,就用汞(水银)作试验。他把水银冷却到-40℃,使它变成固体,然后把水银拉成细丝并继续降低温度,同时测量不同温度时固体水银的电阻。当温度降到4K时,一个奇怪的现象发生了,水银的电阻突然变为零。这一发现轰动了世界物理学界。后来科学家把这个现象叫作超导(电)现象,把电阻等于零的材料称为超导(电)材料。

各种超导线材料可广泛用于输电

昂内斯和许多科学家后来又发现了28种超导元素和8000多种超导化合物,但出现超导现象的温度大多接近绝对零度,因而这种超导材料没有什么经济价值,因为制造这种超低温本身就花钱很多而且相当困难。

为了寻找在比较高的温度下没有电阻的超导材料,世界上无数科学家奋斗了近60年,也没有取得什么进展。直到1973年,英美一些科学家才找到一种在23K时出现超导现象的铌锗合金,此后这一记录又保持了10多年。

到1986年,在瑞士国际商用公司实验室工作的贝特诺茨和缪勒从别人多次失败中吸取了经验,放弃了在金属和合金中寻找超导材料的老观念,解放思想,终于发现一种镧铜钡氧陶瓷氯化物材料在43K这一较高温度出现了超导现象。这是一个了不起的突破,因此他们两人同时获得了1987年的诺贝尔物理学奖。

此后,美籍华人学者朱经武、中国物理学家赵忠贤等在1987年相继发现了在78.5K和98K时出现超导现象的超导材料。这样,超导材料就可以在液氮中工作了。

更令人振奋的是,1991年美国和日本的科学家又发现了球状碳分子C↓60在掺钾、铯、钕等元素后,也有超导现象。超导材料的出现有可能像半导体材料一样,在世界引起一场工业和科技革命。因为没有电阻的材料用途极为广泛:用它输送电流不会损耗电力;用它做发电机可以做得很小,但发出的电流可以很大。例如,一台普通的大型发电机需要用15~20吨铜线绕成线圈,而如果用超导材料线圈,只要几百克就够了,而发出的电力却是一样的。

超导材料可以制作大型强磁体,未来的磁悬浮列车中超导磁体是磁悬浮列车中的关键性部件,用它产生的巨大磁力才能使列车悬浮起来。

超导材料还可以制成储电装置,把电流储存起来,供急需时使用。1987年,美国国防部为适应“星球大战”的需要,决定建立一个用超导材料储电的装置,在和平时期,可向居民供电,在导弹袭来时,可为激光武器供电,用激光摧毁导弹。

因为超导材料没有电阻,只要把电“注入”超导线圈,电流就可以无休止地在线圈中流动也不会有损耗。美国设计了一个可以储存500万千瓦小时的巨型超导储电装置,它像一个巨大的轮胎,深埋在地下的核心部分是用超导材料做成的储能线圈。它的直径就有1568米,储存的电力足以供几十万人口的城市照明用电。

超导材料也可以制作高灵敏度的测量仪器及逻辑元件和存储元件。这些元件以超导薄膜的形式应用,所用的超导薄膜的厚度只需不到1微米就够了。用超导材料制成的量子干涉器件可测量小到10的负18次方伏特的电压差和10-18安培的电流,是磁脑照相术用仪器不可缺少的电子器件。

七、超导材料是什么?

一句话解释就是:导体界的Superman超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。 超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。 目前,超导体已经进行了一系列试验性应用,并且开展了一定的军事、商业应用,在通信领域可以作为光子晶体的缺陷材料。 基本特性超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。

完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。

完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。

通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体(superconductor)—绝缘体(insulator)—超导体(superconductor)结构可以产生超导电流。

大概就是这样

八、光纤的超导材料?

是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。

光导纤维由前香港中文大学校长高锟发明。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。通常光纤与光缆两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆.光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中,芯的直径是15μm~50μm, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

九、什么是超导材料?

超导材料是指在低温下表现出超导现象的材料。超导现象是指在某些材料中,当温度降低到某个临界温度以下时,电阻突然变为零,电流可以在材料内部无阻碍地流动。这种零电阻的特性使得超导材料能够输送大电流而不发热,几乎不损耗能量。超导材料具有以下特点:

零电阻:超导材料在超导态下电阻为零,电流可以无阻碍地流动。

完全抗磁性:超导材料在超导态下对磁场表现出完全抗磁性,即磁场无法穿透材料。

驱动电流密度高:超导材料能够承受很高的电流密度,可以输送大电流。

超导转变温度:超导材料的超导转变温度是指材料从正常态转变为超导态所需的临界温度。传统的低温超导材料的转变温度较低,而高温超导材料的转变温度相对较高。超导材料在科学研究和工程应用中具有重要的意义,例如在能源输送、磁共振成像、粒子加速器等领域有广泛的应用。目前,科学家们正在不断研究和发展新型的超导材料,以提高超导转变温度和改善超导性能,以便更广泛地应用于实际生活和工业领域。

十、超导材料的用途?

超导材料的应用主要有:

1、利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电;可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。

2、利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。

3、利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10到20倍,功耗只有四分之一。