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铌材料的超导应用

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铌材料的超导应用

发布日期:2018-08-23 作者: 点击:

    人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时俟,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的“超导体”。物质开始具有这种奇异的“超导”性能的温度叫临界温度。不用说,各种物质的临界温度是不一样的。

钼铌靶材.png

    要知道,超低温度是很不容易得到的,人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近,需要付出的代价越大。所以我们对超导物质的要求,当然是临界温度越高越好。


    具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。


    人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器封闭起来,保持低温。过了两年半后,人们把仪器打开,发现铌环里的电流仍在流动,而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同!   从这个实验可以看出,超导材料几乎不会损失电流。如果使用超导电缆输电,因为它没有电阻,电流通过时不会有能量损耗,所以输电效率将大大提高。


    有人设计了一种高速磁悬浮列车,它的车轮部位安装有超导磁体,使整个列车可以浮起在轨道上约十厘米。这样一来,列车和轨道之间就不会再有摩擦,减少了前进的阻力。一列乘载百人的磁悬浮列车,只消一百马力的推动力,就能使速度达到每小时五百公里以上。


    用一条长达二十公里的铌锡带,缠绕在直径为一点五米的轮缘上,绕组能够产生强烈而稳定的磁场,足以举起一百二十二公斤的重物,并使它悬浮在磁场空间里。如果把这种磁场用到热核聚变反应中,把强大的热核聚变反应控制起来,那就有可能给我们提供大量的几乎是无穷无尽的廉价电力。


    不久前,人们曾用铌钛超导材料制成了一台直流发电机。它的优点很多,比如说体积小,重量轻,成本低,与同样大小的普通发电机相比,它发的电量要大一百倍。


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