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应用科技 超导材料在各个领域的应用 林 敏 154000 （佳木斯煤矿机械有限公司，黑龙江佳木斯 ） [摘 要] 超导材料指的是在超低温下失去电阻的材料。它的这种性质就是超导电性。具有超导电性的物质称为超导体。低温超导材料发展于 80 上个世纪 年代中期之前，高温超导材料出现在其之后。高温超导材料的发展为超导技术的应用展现前景。本文主要阐述了超导体在信息 技术、宇航航海机械制造技术、交通领域和电力技术领域等方面的应用问题。 [关键词] 超导材料；信息技术；机械制造；交通；电力 新世纪以来，材料科学技术的发展重点将向具有功能化、复合化、 2 超导体在宇航、航海机械制造技术中的应用 智能化、微型化及与环境协调的方向发展。最活跃的材料领域是功能高 高温超导体的研究和应用取得了较大进展。例如用在核潜艇的超 分子材料、纳米材料、超导材料、生物材料、微晶和非晶体材料、节能材 轻型推进系统，能使核潜艇的速度和武器装载量增加一至二倍；如果把 料等。新材料是最近发展或正在发展中的具有比传统材料更为优异性能 超导无声推进系统用于导弹弹头，可使弹头以20000km/h 的速度摧毁 的材料。传统材料已有了几十万种，而新材料的品种正以每年大约5 ％的 他方发射升空的弹道导弹。利用超导悬浮技术，能实现航天飞机的自动 速度增长。世界上800多万种人工合成的化合物，而且还在以每年25万 升空，提高航天飞机发射的成功率和降低成本。 种左右的速度递增，相当一部分可能发展成为新材料。 3 超导体在交通领域的应用 在国际上超导材料具有巨大的市场空间，我国政府和相关行业也 应用于超导悬浮列车。现在日本、德国、俄罗斯等发达国家已制 将目光投向这一高科技含量的领域，在我国2006~2020 年中长期科技 造成功陆地上最快的交通工具———超导悬浮列车，它的时速高达 发展规划中，高温超导技术被列为前沿技术被列为新材料技术的发展防 400~500km/h。 西哪个之一。20 世纪中叶以来研制成功了超导体，人们普遍认识到， 应用于电磁推进船舶。运用超导技术设计的电磁推进船，大大改 这将引起整个电力工业与电工制造业的重大革命性变化，因为，在任何 变了船舶的推进机构，既没有回转部分，也不需使用螺旋推进器，只需 电工装备中，将铜、铝导线换成电阻为零的超导线都可能带来重大的效 改变超导磁场的磁感应强度或电流强度，就能改变船舶的航行速度。已 益与优越性，从而激发起发展超导电力技术的积极性。超导材料的发展 试制成功电磁推进船，它的长度为30m，排水量为185t 航速为 是电力应用的基础，超导材料经历了低温超导、工频超导与高温超导三 5km/h。 个阶段的发展。 4 超导体在电力技术领域的应用 超导材料指的是在超低温下失去电阻的材料。它的这种性质就是 第一，超导电缆是大容量的输电设备，使用无电阻损耗、高电流 超导电性。具有超导电性的物质称为超导体。研究表明，Nb、Tc、Pb、 密度的低温或高温超导线材取代常规电缆中的铜导线，并用液态氦或液 La、V、Ta 等十多种金属在足够低的温度下，均具有这种现象。材料转 态氮来冷却。超导电缆的优点是：长距离、大容量输电，输电容量能达 变为超导体的温度称为超导临界温度（Tc）。超导材料的极低Tc 值是影 到常规浸油电缆的五倍以上；输电损耗小，为常规地下电缆的20% 以 响它的应用的较大障碍。 下；输电高密度，能减少输电缆线的数量。所以，超导电缆是一种低损 超导材料一是锯钦合金（NbTi