超導體的應用(超導體的應用前景)

超導體的應用有哪些？

超導體的應用有：

1、強電應用

超導發電機：目前，超導發電機有兩種含義。一種含義是將普通發電機的銅繞組換成超導體繞組，以提高電流密度和磁場強度，具有發電容量大、體積小、重量輕、電抗小、效率高的優勢。

2、弱電應用

超導計算機：高速計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發生大量的熱，而散熱是超大規模集成電路面臨的難題。

3、抗磁性應用

超導磁懸浮列車：利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。

擴展資料：

超導體的基本特性：

1、完全導電性

完全導電性又稱零電阻效應，指溫度降低至某一溫度以下，電阻突然消失的現象。完全導電性適用于直流電，超導體在處于交變電流或交變磁場的情況下，會出現交流損耗，且頻率越高，損耗越大。

2、完全抗磁性

完全抗磁性又稱邁斯納效應，“抗磁性”指在磁場強度低于臨界值的情況下，磁力線無法穿過超導體，超導體內部磁場為零的現象，“完全”指降低溫度達到超導態、施加磁場兩項操作的順序可以顛倒。

3、通量量子化

通量量子化又稱約瑟夫森效應，指當兩層超導體之間的絕緣層薄至原子尺寸時，電子對可以穿過絕緣層產生隧道電流的現象，即在超導體（superconductor）—絕緣體（insulator）—超導體（superconductor）結構可以產生超導電流。

參考資料來源：百度百科-超導體

超導材料的顯著特點是什么?主要應用是?

超導材料的顯著特點：

1、能夠無損耗地傳輸電能。

2、磁場恒為零。

超導材料的應用主要有：

1、利用材料的超導電性可制作磁體、電力電纜、通信電纜和天線，其性能優于常規材料。

2、利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

3、利用約瑟夫森效應可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發生器、邏輯元件等。

擴展資料：

發展歷史

1911年，荷蘭物理學家昂尼斯發現，水銀的電阻率并不像預料的那樣隨溫度降低逐漸減小，而是當溫度降到4.15K附近時，水銀的電阻突然降到零。

某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時，它們的電阻率突然減小到無法測量的現象叫做超導現象，能夠發生超導現象的物質叫做超導體。

氮是空氣的主要成分，液氮制冷機的效率比液氦至少高10倍，所以液氮的價格實際僅相當于液氦的1/100。

液氮制冷設備簡單，因此，現有的高溫超導體雖然還必須用液氮冷卻，但卻被認為是20世紀科學上最偉大的發現之一。

參考資料來源：百度百科—超導材料

超導應用哪些方面？

超導還可以在輻射探測儀、模擬信號處理器、超導磁屏蔽、電壓基準等方面廣泛應用。

在國防系統方面，超導技術在軍事上也可大顯身手。在弱電方面，用于水下通信、潛艇探測、遙感、掃雷等；制成高頻微波器件、紅外探測器，用于雷達、微波通信及地面衛星接收機；超導天線及饋線系統，用于導彈和衛星；數字信號和數據處理器等。在強電方面，主要是利用高電流密度超導材料所產生的強磁場及超導儲能線圈可以存儲大量能量的特性作為武器的能源，這樣可以減少儲能設備的尺寸和重量。美國的“星球大戰”計劃中投入5000萬美元進行這方面的研究。研究中使用的低溫超導磁體，估計其儲能密度相當高，在微微秒時間內釋放出來。

超導體是有什么作用和用途？

超導體的應用可分為三類：強電應用、弱電應用和抗磁性應用。強電應用即大電流應用，包括超導發電、輸電和儲能；弱電應用即電子學應用，包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性應用主要包括磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

超導磁體可用于制作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。目前超導量子干涉儀（SQUID）已經產業化。

另外，作為低溫超導材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商業領域主要應用于醫學領域的MRI（核磁共振成像儀）。作為科學研究領域，已經應用于歐洲的大型項目LHC項目，幫助人類尋求宇宙的起源等科學問題。

擴展資料

人類最初發現超導體是在1911年，這一年荷蘭科學家?？恕た┝帧ぐ簝人梗℉eike Kamerlingh Onnes）等人發現。

汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態。此后超導體的研究日趨深入，一方面，多種具有實用潛力的超導材料被發現，另一方面，對超導機理的研究也有一定進展。

超導體具有三個基本特性：完全導電性（零電阻效應）、完全抗磁性（邁斯納效應）、通量量子化（約瑟夫森效應）。

參考資料來源：百度百科-超導體

超導體主要應用在哪？

超導體被發現以后，人們就開始廣泛研究它的應用，目前主要還是低溫超導體應用得較多。

70年代初期，美國科學家提出磁共振用于醫學診斷的可能性。稍后，另一位科學家發表了磁共振成像論文，引起科學界和醫學界的廣泛重視和濃厚的興趣，很多公司開始研制磁共振診斷裝置。

磁共振是研究物質內部原子狀況的一種有效手段，例如醫用核磁共振成像儀，可測定生物體中氫原子核以及特定原子核構成的物質，通過核磁共振掃描，檢測生物體組織發生的種種變化，再經過計算機處理，把變化顯示出來，從而發現生物體組織的病變。該儀器對于癌癥的診斷極為有效。由于磁共振成像不使用放射線，又不接觸人體，所以對人體組織無損害。

使用超導磁體的磁共振成像，除可檢測出氫原子以外還可檢測出磷、鈉等的信息，這是由于使用超導磁體提高了共振頻率。此外，使用超導磁體的磁共振成像比使用常規磁體的磁共振成像還有如下優點：重量輕，磁場穩定性好；磁場強度大，如中心磁場，前者約為后者的6倍；成像更為清晰等。由于超導磁共振成像的一系列優點，所以用它來診斷的病癥范圍將大幅度擴展，超導磁體共振成像可用于早期診斷腫瘤、腦髓及心血管疾患，并可用于測量血流、監控醫療過程，還能了解人體的新陳代謝。

70年代后期，美國首先推出磁共振成像樣機并試用于臨床，到80年代，磁共振成像迅速發展為商品化生產，至今世界上約有700多臺磁共振成像儀，產品生產主要集中于美國和德國，美國約占70％，磁體類型中，超導磁體占了全部產品的95％左右。

超導磁分離，是根據種種物質磁性和密度的差異進行分選的一種方法。由于磁杯不同的顆粒在磁分離裝置的分選空間中受到磁力、機械力不同的作用，將沿不同路徑運動，從而可分別接取磁性產品和非磁性產品。