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超导材料的分类
2013-09-29| 作者: | 【

超导材料是具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。

1、元素材料

在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为9.26K。电工中实际应用的主要是铌和铅(PbTc=7.201K),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。

2、合金材料

 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc10.8KHc8.7特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33TiTc=9.3KHc11.0特;Nb-60TiTc=9.3KHc=12(4.2K)。目前铌钛合金是用于78特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc9.9KHc=12.4特(4.2K);Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=9.8KHc=12.8特。

3、化合物材料

超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=18.1KHc=24.5特。其他重要的超导化合物还有V3GaTc=16.8KHc=24特;Nb3AlTc=18.8KHc=30特。

4、超导陶瓷

20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。

 
 

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