超导体的应用(超导体的应用前景)

超导体的应用有哪些？

超导体的应用有：

1、强电应用

超导发电机：目前，超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组，以提高电流密度和磁场强度，具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。

2、弱电应用

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。

3、抗磁性应用

超导磁悬浮列车：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。

扩展资料：

超导体的基本特性：

1、完全导电性

完全导电性又称零电阻效应，指温度降低至某一温度以下，电阻突然消失的现象。完全导电性适用于直流电，超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下，会出现交流损耗，且频率越高，损耗越大。

2、完全抗磁性

完全抗磁性又称迈斯纳效应，“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下，磁力线无法穿过超导体，超导体内部磁场为零的现象，“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。

3、通量量子化

通量量子化又称约瑟夫森效应，指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时，电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体（superconductor）—绝缘体（insulator）—超导体（superconductor）结构可以产生超导电流。

参考资料来源：百度百科-超导体

超导材料的显著特点是什么?主要应用是?

超导材料的显著特点：

1、能够无损耗地传输电能。

2、磁场恒为零。

超导材料的应用主要有：

1、利用材料的超导电性可制作磁体、电力电缆、通信电缆和天线，其性能优于常规材料。

2、利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。

3、利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。

扩展资料：

发展历史

1911年，荷兰物理学家昂尼斯发现，水银的电阻率并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零。

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。

氮是空气的主要成分，液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍，所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。

液氮制冷设备简单，因此，现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却，但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。

参考资料来源：百度百科—超导材料

超导应用哪些方面？

超导还可以在辐射探测仪、模拟信号处理器、超导磁屏蔽、电压基准等方面广泛应用。

在国防系统方面，超导技术在军事上也可大显身手。在弱电方面，用于水下通信、潜艇探测、遥感、扫雷等；制成高频微波器件、红外探测器，用于雷达、微波通信及地面卫星接收机；超导天线及馈线系统，用于导弹和卫星；数字信号和数据处理器等。在强电方面，主要是利用高电流密度超导材料所产生的强磁场及超导储能线圈可以存储大量能量的特性作为武器的能源，这样可以减少储能设备的尺寸和重量。美国的“星球大战”计划中投入5000万美元进行这方面的研究。研究中使用的低温超导磁体，估计其储能密度相当高，在微微秒时间内释放出来。

超导体是有什么作用和用途？

超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用，包括超导发电、输电和储能；弱电应用即电子学应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪（SQUID）已经产业化。

另外，作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商业领域主要应用于医学领域的MRI（核磁共振成像仪）。作为科学研究领域，已经应用于欧洲的大型项目LHC项目，帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题。

扩展资料

人类最初发现超导体是在1911年，这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人发现。

汞在极低的温度下，其电阻消失，呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入，一方面，多种具有实用潜力的超导材料被发现，另一方面，对超导机理的研究也有一定进展。

超导体具有三个基本特性：完全导电性（零电阻效应）、完全抗磁性（迈斯纳效应）、通量量子化（约瑟夫森效应）。

参考资料来源：百度百科-超导体

超导体主要应用在哪？

超导体被发现以后，人们就开始广泛研究它的应用，目前主要还是低温超导体应用得较多。

70年代初期，美国科学家提出磁共振用于医学诊断的可能性。稍后，另一位科学家发表了磁共振成像论文，引起科学界和医学界的广泛重视和浓厚的兴趣，很多公司开始研制磁共振诊断装置。

磁共振是研究物质内部原子状况的一种有效手段，例如医用核磁共振成像仪，可测定生物体中氢原子核以及特定原子核构成的物质，通过核磁共振扫描，检测生物体组织发生的种种变化，再经过计算机处理，把变化显示出来，从而发现生物体组织的病变。该仪器对于癌症的诊断极为有效。由于磁共振成像不使用放射线，又不接触人体，所以对人体组织无损害。

使用超导磁体的磁共振成像，除可检测出氢原子以外还可检测出磷、钠等的信息，这是由于使用超导磁体提高了共振频率。此外，使用超导磁体的磁共振成像比使用常规磁体的磁共振成像还有如下优点：重量轻，磁场稳定性好；磁场强度大，如中心磁场，前者约为后者的6倍；成像更为清晰等。由于超导磁共振成像的一系列优点，所以用它来诊断的病症范围将大幅度扩展，超导磁体共振成像可用于早期诊断肿瘤、脑髓及心血管疾患，并可用于测量血流、监控医疗过程，还能了解人体的新陈代谢。

70年代后期，美国首先推出磁共振成像样机并试用于临床，到80年代，磁共振成像迅速发展为商品化生产，至今世界上约有700多台磁共振成像仪，产品生产主要集中于美国和德国，美国约占70％，磁体类型中，超导磁体占了全部产品的95％左右。

超导磁分离，是根据种种物质磁性和密度的差异进行分选的一种方法。由于磁杯不同的颗粒在磁分离装置的分选空间中受到磁力、机械力不同的作用，将沿不同路径运动，从而可分别接取磁性产品和非磁性产品。