什么是高溫超導材料？有哪些？應用一覽

1.高溫超導材料

超導材料依據超導轉變臨界溫度Tc是否高于標準大氣壓下液氮沸點溫度77K，可以分為低溫超導材料和高溫超導材料兩大類。其中，高溫超導材料是指其臨界溫度在液氮溫度(77K)以上的超導材料。高溫超導材料自從被發現以來，經歷蓬勃而又極富感染力的發展，已經成為眾多新型尖端材料之一。

2.高溫超導材料有哪些

按照種類劃分高溫超導材料通常分為超導帶材(線材)和超導塊材。當前商業高溫超導體的生產制造，主要集中在YBCO和BSCCO兩個體系中，YBCO通常用于制備超導塊材和超導薄膜，BSCCO通常用于制造超導帶材。高溫超導帶材中BSCCO-2223被稱為第一代超導材料，YBCO-123鍍膜導體被稱為第二代高溫超導材料。

(1)高溫超導塊材

在制備超導限流器、磁懸浮列車、超導發電機、飛輪儲能系統、超導電動機、磁懸浮軸承等方面有良好的應用前景。目前超導塊材制備研究主要集中在3個方面：1)能夠捕獲磁通和高性能的磁懸浮性能的超導塊材的制備;2)大尺寸塊材的制備;3)提高力學性能。目前常采用塊材拼接焊接技術和采用樹脂注入技術，以及添加Ag20技術來改善與提高高溫超導塊材的力學性能。追求卓越性能一直是高溫超導塊材制備研究中的重要課題方向。

(2)高溫超導帶材

通常把BSCCO高溫超導帶材(鉍系材料)稱為第一代高溫超導帶材;YBCO鍍膜高溫超導體(釔系材料)被稱為第二代高溫超導帶材，而近些年新發現的MgB2通常被認為是第三代高溫超導材料p'從工藝上看，BSCCO作為強電應用的超導材料在初期具有一定優勢，在制備長達數千米的超導帶材時相對較容易。YBCO薄膜的性能要高于BSCCO，其臨界電流密度要比BSCCO超導體高出兩個數量級，并且釘扎力強、熱傳導速率小但是，由于脆性大，較長的釔系材料超導線材很難用第一代高溫超導帶材制備工藝制備;YBCO涂層帶材具有柔韌性好、耐高磁場的特點，并且帶材不同部分超導性能區別不大，具有很好的應用前景。當前，提高工程臨界電流密度、改善力學性能、降低交流損耗以及減少成本等方面一直是第一代鉍系高溫超導帶材的研究重點。而第二代釔系高溫超導薄膜與鉍系、鉈系和汞系超導體相比，相對更容易制備。

3.高溫超導材料應用

(1)利用材料的超導電性可制作磁體，應用于電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等;可制作電力電纜，用于大容量輸電(功率可達10000MVA);可制作通信電纜和天線，其性能優于常規材料。

(2)利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

(3)利用約瑟夫森效應可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快10～20倍，功耗只有四分之一。

高溫超導材料制成器件的體積小、重量輕、效率高，可廣泛應用于民間和國防領域，是對國民經濟、國防建設具有重大戰略意義的新材料。

以上梳理了高溫超導材料的定義、分類及應用，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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