超导材料论文综述

新能源材料课程论文题目：超导材料发展综述学院：材料学院班级：焊接一班学号：15080740110姓名：李想目录摘要………………………………………………………………………超导材料的定义…………………………………………………………超导材料发展历程………………………………………………………特性及基本参量…………………………………………………………几类重要的超导材料……………………………………………………超导材料的制备…………………………………………………………展望与建议………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………超导材料发展综述摘要:随着人类工业社会的不断发展,对能源的需求量不断增加.然而一方面由于自然资源的不可再生性,另一方面由于能源的不合理利用造成了大量的能源损耗,导致自然资源日益紧缺并带来了巨大的经济损失.关键词:超导材料，发展史，特性，制备工艺，实际应用Abstact:Withthecontinuousdevelopmentofthehumanindustrialsociety,thedemandforenergyhasbeenincreasing.However,thenon-renewablecharacteristicofthenaturalenergyaswellasagooddealoftheenergylosscausedbytheirrationaluseoftheenergyhasleadtoagrowingenergyshortageandhasbroughtaboutauncountableeconomicloss.material:SuperconductingMaterial—it’scharacteristic,it’spreparationprocessanditsvisionforthefuture.一．引言超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。从1911年超导现象问世到现在刚好一百零一年，在百年的发展史中，超导材料经历了从高温到低温的过程，实现超导的临界温度也越来越高，一旦室温超导达到实用化和工业化，将大大降低电能的损耗性，在电路运输，交通，医疗和国防事业带来革命性发展.二．超导材料的定义具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零及排斥磁力线的性质的材料。现在已经发现至少有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。三．特性及基本参量1.超导材料四大特性;(1)零电阻性超导现象是20世纪的重大发明之一。超导材料处于超导态时电阻为零，能够几乎无损耗地传输电能。定义在外部环境条件（电流，磁场和应力等）维持在足够低的数值时，材料转变为超导材料的临界温度为超导临界温度。(2).完全抗磁性1933年，迈斯纳（W.Meissner）发现：当置于磁场中的导体通过冷却过渡到超导态时，原来进入此导体中的磁力线会一下子被完全排斥到超导体之外，超导体内磁感应强度变为零，这表明超导体是完全抗磁体，这个现象称为迈斯纳效应。(3)．约瑟夫森效应当在两块超导体之间存在一块极薄的绝缘层时，超导电子（对）能通过极薄的绝缘层，这种现象称为约瑟夫森（Josephson）效应。(4).同位素效应超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大，Tc越低，这称为同位素效应。四．几类重要的超导材料：1.钇系高温超导体（YBCO）：钇系高温超导体是当前已知的高温超导体中研究得最透彻的一种。目前已能从多种渠道获得优质的Y123粉、块材和薄膜。制备超导性能优异的粉末，高度致密块材或薄膜的方法和工艺条件已相当成熟。2.铊系高温超导体(TBCCO)铊系高温超导体是继钇系、铋系之后于1988年发现的第三种高温超导体。目前已合成出Tl1212、Tl1223、Tl2212和Tl2223四种超导相的粉末。近年来对TBCCO的研究表明,用它们有望获得高Tc的薄膜、多晶、厚膜和带材。3.其它超导体如汞系、镧系、Nb3Sn系及其它。五．超导材料的制备工艺1,按超导材料的形状制备：可依据超导材料外形的不同主要分为膜材(薄膜、厚膜)、块材、线材和带材四种类型对于块状材料和线材带材来说，提高各种有机超导、重费密子超导等非常规超导体样品的纯度是至关重要的;了解和消除样品的依赖性;了解和控制缺陷等误差对样品的影响。对于薄膜与厚膜超导材料最基本的问题是衬底表面的制备以及对薄膜生长的影响，对薄膜的成核，生长和界面实现原子级的控制2.几种典型超导材料的制备：（1）低温超导材料:铌三锡（Nb3Sn）超导材料。其主要制备工艺有“青铜法”和”内锡法”.将铌芯插入青铜基体中，经过组装后将其复合体拉拔成线材，并在最终线材尺寸下进行热处理。（2）高温超导材料：a.Bi系超导材料BSCCO（第一代高温超导材）：这类材料主要采用的是粉末装馆法（OPIT法），漆工艺流程如下图。--[1]将前驱粉装入银馆中，拉拔到一定长度后进行剪切，接着将剪切后的银馆重新装入银或银合金的馆中，拉拔后压制并热处理；压制和热处理交叉多次，可以使超导芯排列更加整齐，从而提高材料的临界电流。b．釔系（YBCO）超导材料（第二代高温超导材料）：是近些年来被深入研究的超导材料.YBCO带材通常含有三层结构：基材、缓冲层和超导层.如图--[1]此种材料超导电性各向异性比较弱，采用包套管法那难以实现对此种材料的制备。目前其制备方式主要有：离子束辅助沉积，倾斜基板沉积法和织构化银等。六．超导材料的应用--[3]如图所示，可以利用超导材料零电阻性，完全抗磁性以及约瑟夫效应三种特性在我国的电力，运输，交通以及医疗等方面得到了便利的使用，降低了损耗，节约了能源。下面就简要的介绍超导材料在以上几个方面的应用.七．展望与建议纵观超导材料的百年发展史,特别是近十年来在高温临界温度上做出的研究成果表明,超导技术技术在我国的电力,交通,医疗,军事等领域发挥了日益重要的作用.随着我国工业的迅猛发展,对供电的质量和可靠性的要求也越来越高.一般的供电技术已不能满足工业的发展需求.因此我们必须加大科研力量使超导材料实用化,让超导材料从实验室的设想和模型中“走出来”。制造出一种理想的超导材料。那么它必将改变自然科学乃至整个世界,人类可能由此进入一个以超导应用为主题的新时代.八.参考文献:[1]金建勋,郑陆海,高温超导材料与技术的发展及应用[J].电子科技大学学报,2006,36(4):612—627[2]冯瑞华，姜山.超导材料的发展与研究现状(D)中国科学院国家科学图书馆武汉分馆，2007，1-4.[3]余晓伟.超导与超导材料(D).重庆大学材料与工程学院.2010,1-5.[4]李想.超导材料发展快步走向实用产业化(J).稀有金属快报，2006，25(5)[5]蔡传兵,潘志远,刘志勇等.物理学进展(J).2007,27:467-490.[6]林良真.我国超导技术研究现状及其展望(J).电子技术学报,2005,20(1):1-7[7]杨公安，蒲永平.超导材料研究进展及其应用(J).陶瓷，2009（7）：56-59.[8]王醒东,张立永,孔梅梅.超导材料的发展及应用(J).广州化工,2011,39(22)[9]王醒东,袁卿瑞,徐华.YBCO超导材料及其带材的结构和制备方案(J).广州化工,2011,39(23)[10]严仲明,董亮.超导技术在电工领域的应用[J].电工材料，2007，（2）：23-27.