一、超导技术简介
某些金属
、合金
和化合物
，在温度降到绝对零度
附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同：零电阻性、完全抗磁性、约瑟夫森效应。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。超导技术被认为是21世纪最具有战略意义的高新技术。 二、超导材料特性
超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能：
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1、零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
新词儿>链式反应2、完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
3、约瑟夫森效应四川同志论坛：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据
三、超导技术应用领域
由于超导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此用途非常广阔，大致可分为三类：电子学应用（弱电应用）、大电流应用（强电应用）和抗磁性应用。电子学应用包括超导微波器、超导计算机、超导天线等；大电流应用即超导发电、输电和储能；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
四、超导技术应用及原理
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高温超导滤波器 高温超导材料的微波电阻比传统金属材料小3个数量级左右，用高温超导制造的滤波器插入损耗极小（插损≤0.1dB），通带带边陡峭（较传统滤波器提高5-10倍）、带外抑制性好，具有十分理想的滤波性能。
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超导计算机 高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管，甚至完全用超导体来制作晶体管。
超导发电机 国际上认为，超导同步发电机是未来电站的主力，并争相开展研制工作．已研制完成的最大容量的为前苏联和法国的30万千瓦发电机．美国和日本并不急于开发百万 千瓦级的发电机，他们已研制完成的发电机容量分别为3万千瓦和5万千瓦．日本计划研制国内最大的20万千瓦的发电机． 发电站的容量随着电力需求的增长而增长，因此，大功率、长距离、低损耗的输电技术对提高输电的经济效益是十分重要的，而超导体具有零电阻的特性，可以输送极大的电流和功率而没有电功率损耗，因此超导输电系统必将带来大 的改观．在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到5万～6万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高5～10倍，达1万兆瓦，而体积却减少1/2，整机重量减轻1/3，发电效率提高50％。
磁流体发电机 磁流体发电机同样离不开超导强磁体的帮助。磁流体发电发电，是利用高温导电性气体（等离子体）作导体，并高速通过磁场强度为5万～6万高斯的强磁场而发电。磁流体发电机的结构非常简单，用于磁流体发电的高温导电性气体还可重复利用。
超导输电线路超导材料还可以用于制作超导电线和超导变压器，从而把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计，目前的铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上，光是在中国，每年的电力损失即达1000多亿度。若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。
超导磁悬浮列车 当今世界，提高陆路交通工具的速度对促进国家经济发展和改善人们生活质量是十分重要的．传统的铁路车辆由于车轮和铁轨磨损严重，以及车轮与铁轨的摩擦力，限制了车速．这种机车目前设计速度最高可达274公里/小时，运行平均速度为209公
里/小时，在本世纪 60年代，法国、英国和美国又生产出有轨的气垫机车，城市间运 行速度可达160公里/小时．然而，由于人们对磁悬浮兴趣的增长，现在气垫机车的发展已陷于停顿状态．利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。 日本人设计一种电动悬挂系统，该系统使用了由液氦冷却的 (－269℃)铌等超导 物质做成的超导磁体，在 －296℃下它的电阻为零，利用超导磁体的排斥力，从而使 轨道与列车之间形成10～15厘米的空隙．一个小型示范性模型列车创造了517公里/小时的世界记录，其试验轨道长6.5公里，使用的超导材料是NbTi，在液氦下冷却到5K． 磁悬浮列车与传统列车相比有一系列的优点：克服了传统列车对速度的限制；非接触的运行克服了恶劣气候(如：雨、雪或冰)的障碍；采用非接触运行，没有机械磨损，减少了维修成本；由于没有运动部件，大大提高了系统的可靠性；由于只用电能， 对于石油供应紧张的国家更有意义；可节省能源． 1人公里消耗能源只是飞机或汽车 的 1/4；速度极大提高，增加了运送旅客的能力，具有很大的潜在市场；大幅度地降 低了噪声和振动，有利于保护环境．
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