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电力变压器高温超导材料

发布时间:2022-04-24   点击次数:60次

1911年,国外的科学家发现汞冷却到 4K,时,其电阻值为零,这种现象称为超导性。后来科学家们又陆续发现,铍、钛、锌、镓、锆、锘等 24种元素是超导体。

     经研究超导体在磁场中,其表面形成屏蔽电流以反抗外界磁场,使磁场不能穿透超导体的内部,使其内部保持零磁场。这种情况只有在磁场较小时才会出现,如果磁场超过一定的值(临界磁场),磁场将穿透金属内部,使金属失去超导性。因此,超导体具有两个重要特性:超导电性(或零电阻特性)和抗磁性。同时超导体有三个要素,即临界温度、临界磁场和临界电流。

    以上 24种纯金属超导材料的临界温度范围为0.1-9.1K,这些材料被称为第一类超导体。由于临界温度、临界磁场低,且都需要用液氦来冷却,而氦又是一种稀有气体,价格昂贵,因而大大限制了超导的应用。

    20世纪50年代科学家们发现某些合金和化合物的超导性的临界温度为0.1-9.1K,这类合金称为第二类超导体。

    第二超导体有两个临界磁场:上临界磁场和下临界磁场。当外加磁场低于下临界磁场时,磁力线不能穿透导体,导体电阻为零;当外加磁场高于上临界磁场时,导体从“超导态",转变为“正常态",超导性消失,即发生“失超";当外加磁场界于下临界磁场和上临界磁场之间时,虽然有部分磁力线穿透导体,但超导性不会消失,这种状态称为混合态(或中间态)。

    20世纪 80年代,国内外的科学家陆续发现,临界温度为35-125K,的超导材料,均为氧化物陶瓷材料。根据超导材料的临界温度,可将其分为低温超导材料和高温超导材料。临界温度在25K以下为低温超导材料,临界温度在25K以上为高温超导材料。

   表中后两类因含有tuo和汞,所以目前只有前两类实际应用范围较大。

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