文档介绍：第二章超导材料
第一节超导现象及超导材料的基本性质
第二节超导体的理论基础和微观机制
第三节超导材料的种类及其性能
第四节超导材料的应用
内容:
1911年,,首次观察到超导电性。
第一节超导现象及超导材料的基本性质
超导材料
一、超导体的基本物理现象
(1)零电阻效应
电阻率ρ与温度T的关系
1-纯金属晶体 2-含杂质和缺陷的金属晶体 3-超导体
正常态—温度高于Tc的状态;
超导态—温度低于Tc的状态。
如果将这种导线做成闭合电路,电流就可以永无休止地流动下去。确实也有人做了:,用磁铁在铅环中感应出几百安培的电流,从1954年3月16日直到1956年9月5日,铅环中的电流不停流动,数值也没有变化。
超导体中有电流而没有电阻,说明超导体是等电位的,超导体内没有电场。
Onnes由于在超导方面的卓越贡献,获得了1913年诺贝尔物理学奖。
注:无论哪一种超导体,只有当温度降低到一定数值时,才会发生超导现象。从正常电阻转变为零电阻的温度称为超导临界温度Tc。
我国目前15%的电能损耗在输电线路上,达900多亿千瓦时。
将超导电缆放在绝缘、绝热的冷却管里,管里盛放冷却介质,如液氦等,保证整条输电线路都在超导状态下运行。这样的超导输电电缆比普通的地下电缆容量大25倍,可以传输几万安培的电流,电能消耗仅为所输送电能的万分之几。
超导电缆
我国第一组超导电缆并网运行输电能力增数倍
荆楚网消息(楚天金报)据新华社电由国产超导线材制造的我国第一组超导电缆,10日在昆明正式并网运行,昆明西北地区的几万户居民和多个工业企业开始用上了通过超导电缆传输的电力。这标志着继美国、丹麦之后,我国成为世界上第三个将超导电缆投入电网运行的国家。
据悉,这组超导电缆于4月19日在昆明普吉变电站投入运行,两个多月来经受了多种气象条件的考验,运行状态良好,其部分性能指标优于目前已并网运行的美国和丹麦的高温超导电缆。使用超导电缆传输电力,运行总损耗仅为常规电缆的50%至60%,传输电力的能力是传统常规电缆的3至5倍。所以使用超导电缆还可以节约输电系统的占地面积和空间,节省大量宝贵的土地资源。
该超导电缆的并网运行,表明我国在该领域的技术趋于成熟。超导电缆有利于提高我国电网的安全性和可靠性。其长距离大容量输电的优势,将为我国“西电东送”提供支持。
世界第一个高温超导输电系统部署完成
2008年7月2号,美国超导公司正式在一个商业电网中部署了世界上第一个高温超导输电系统。超导体能够快速、高效并且轻松地传输大量电力。相比同样粗细的铜导线,他们的输电能力高达150倍,但因为技术困难,超导体输电的商业应用发展缓慢。
      上周部署的这个系统收到了美国能源部的资助,是长岛电力局电网的一部分,由三根138千伏的电缆组成。它于2008年4月开始通电,在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求。
       然而要在电网中用超导体完全取代铜导线,目前仍然有一些技术障碍,最关键的问题是费用。现在在长岛运行的第一代电缆十分昂贵,因为它们都镀上了一层银。第二代镀铜导线能够省下五分之四的费用,但才刚刚进入实验阶段。