不断前进中的西北有色金属研究院超导材料研究所

超导技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术，在能源、信息、交通、科学仪器、国防、重大科学工程等方面将具有重要应用。目前，实用超导材料主要有NbTi，Nb3Sn低温超导材料和Bi系、Y系高温超导材料。第2代Y系高温超导涂层导体和2001年发现的MgB2超导材料近年来展现了更为诱人的潜在应用价值。     

本征超导态的理论分析和计算超导临界温度Tc新方法

把材料的超导态作为不依赖于载流子类型和传导方式而存在的本征态，利用正常态的量子固体理论导出超导临界温度Tc的计算公式，对13种计算所需参数齐全的超导元素Tc值的计算结果，除Nb和Sn的误差偏大之外，其余11种元素的计算Tc值和实验值吻合。全部计算Tc值随原子序数的起伏规律和测量Tc值的相同。超导电性判据适用于元素周期表中除了La系、Ac系和Rf、Ha和Unh之外的所有导电元素。计算只需要使用材料的常温下参数，可以判定新材料是否超导并预测其Tc值，提出一个超导电性物理本质的新观点。     

超薄超导材料特性及应用

介绍和讨论低温和高温超导超薄材料的制备及超导特性,并和普通非超薄超导材料特性相比较。超薄超导材料可以用于制备超导单光子探测器(Supercon ducting Single Photon Detector,简称SSPD)和超导热电子测辐射热仪(Superconducting Hot Electron Bolometer,简称SHEB)。详细分析并讨论其应用。     

超导产业应用的未来展望

日本住友电工公司特别技术顾问中原恒雄在2000年7月大阪举行的超导科学技术研究会(FSST)第47次会议上作了《超导产业应用的未来展望》综述报告，现简述如下。长尺度Bi系线材 长尺度Bi系线材，宽约4mm，厚约0.2mm~0.3mm，长达约1000m，一天可制备数根，对这种线材每隔4mm进行连续测试评价。代表性的线材在77K，0T下的Ic约为74A。更详细地说，61芯Bi系线材，宽3.81mm，厚0.234mm，银比2.95，77K，0T下的Ic为74A，Jc为34kA/cm2，Je为8.1kA/cm2，是目前代表性的长尺度Bi系超导线材。高Ic Bi系线材 对设计稍作变动，可得更高Ic的Bi系线…     

第三代新型高温超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授等人新近发现了继金属系和铜氧化物系之后的第三代以铁为主要成分的超导物质。新发现的高温超导材料是一种由氧化镧层与砷化铁层交替重叠的层状化合物,一部分氧离子由氟离子置换从而显示超导电现象,电阻达到零值的超导转变温度最高温度为32K（约为-241℃）。     

变形与超导

本文从变形理论入手，对超导材料的超导电性进行了分析，得到了变形与超导临界转变温度的表达式。在此基础上，对超导材料的设计提出了新的见解。按概率统计思想所得到的超导材料的电子比热与温度的关系式以及由此所探讨的比热跃变、临界磁场与实验值吻合较好。     

铌—钛低温超导材料焊接技术的研究状况述评

1986年高温超导材料的发现为超导技术研究翻开了崭新的一页，10多年的研究也确实取得了很大的进展．但是由于在材料物理特性、制备工艺，特别是成材技术上的困难，本世纪应用于强电强磁场工程领域，从而替代传统低温超导材料的可能性不大．世界各国在低温超导材料及其应用上的研究投入仍占所有超导研究经费的很大比例．Nb－Ti超导材料在超导应用领域的重要地位短期内依然难以取代．70年代开始，以Nb一下超导材料制作的实用超导磁体已进入大型化阶段，这不仅对超导材料的性能提出更为严格的要求，而且对导体的长度也要求愈长愈好．例如，现…     

MgB2超导材料的若干应用研究

MgB2超导材料具有满足实用化要求的超导参数和低廉的原材料及制造成本，为超导应用提供了新的契机。     

锂系高密度贮氢材料和新型超导材料

金属锂是在室温下固体金属中最轻的金属,它的密度只有铁的1/ 15 ,镁的1/ 3。轻和离子半径小以及大的离子化倾向等特殊的性能,因而已被开发成功锂原电池和锂离子蓄电池等功能器件而在日常生活当中获得广泛应用。最近,根据锂与氢的反应性特点,科学界已开始关注高密度贮氢材料LiBH4和LiNH4 ,以及新型超导材料LixBC(-H )和LiBH3等新材料的研究开发工作。锂系高密度贮氢材料和新型超导材料@启明     

超导在军事上的应用

超导体具有零电阻、抗磁性及其结构的约瑟夫逊效应 ,使超导技术成为国内外军事界普遍关注的具有巨大发展潜力的高技术 ,尤其是液氮温区的高温超导体的发现及发展。今后 10年将是高温超导向实用化和商品化发展的关键时期 ,其中高Tc 超导(HTS)Bi 2 2 2 3带材具有易成材、高转变温度、高临界磁场、高临界电流密度等优点 ,是制备超导磁体的首选材料。目前国内已能制备千米级高性能实用Bi系高温超导长带、大尺寸高性能YBCO高温超导块 (直径10 0mm) ;同时第 2代YBCO涂层导体和新颖的MgB2 超导材料也在向高性能、实用化线材长带方向发展。国…     

实用超导材料研发和生产基地——西部超导材料科技有限公司

随着世界对超导材料需求的增长,以及国内超导产业化步伐的加快,一个新的经济实体———西部超导材料科技有限公司于2003年4月6日在西安市正式创建,其注册资本12200万元。该公司集研究—开发—生产为一体,是继美国后国际上第二家生产超导铌钛锭棒的重要基地,是一家可以与国际著名超导公司相媲美,有影响力的超导产业龙头公司。西部超导材料科技有限公司,一期投资1.22亿元,将建成年产150tNbTi锭棒及50tNbTi/Cu超导线的生产能力,2年内形成一个年收入2亿元,利税7000万元的高科技产业;二期将再投资1亿元,建立年产300tNbTi线材和100tNb3Sn线材,…     

核聚变用超导材料辐照效应的研究进展

超导是磁约束核聚变装置建立和发展的基础,其性能至关重要。在磁约束聚变堆中,超导磁体因其特殊的位置会受到粒子或射线的辐照。因此,研究人员一直在研究辐照后超导材料的性能变化。目前,Nb_3Sn、YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)和Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)(Bi-2212)是面向核聚变备选的几种超导材料。在辐照下,上述3种超导材料内部的缺陷密度会升高,以及产生碰撞级联、空位等缺陷。本文综述了这3种超导材料在不同辐照条件下的性能变化的研究进展,提出了这3种超导材料以后的研究方向。     

超导目前已经进入产业化阶段

超导目前已经进入产业化阶段。高温超导材料和低温超导材料应用领域并不一致,我们预计高温超导中超导限流器、超导滤波、超导储能将有可能最先获得应用。低温超导主要用于核磁共振(MRI)和可控核聚变磁场线圈(ITER),技术成熟,市场较小。     

在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料

日本超导工学研究所与岩手县工业技术中心协作共同开发成功利用超导材料在 77Ｋ(- 1 96℃ )低温下可产生 1 5Ｔ的不可逆磁场(这一磁场是使用超导材料可达到的极限磁场 )。早在 1 998年开发了钕铕钆钡铜氧合金可形成 7Ｔ的超导材料 ,该材料的钕、铕和钆的比率为等量的 ,如果各元素比率改为 1∶1 2 5∶0 85时就会显示出完全不同的特性。这一新材料经扫描隧道显微镜观察 ,发现它具有 3～ 5ｎｍ大小的丛聚物高密度有序排列成层状的组织 ,能够形成 1 5Ｔ的高强度磁场。在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料@启明…     

等离子喷涂超导涂层的组织结构

Y-Ba-Cu系氧化物在液氮温区的高温超导电性被发现以来,其潜在应用价值引起了人们的极大兴趣。由于陶瓷材料所特有的高脆性使其加工性能极差,有效的成材途径成为这种氧化物超导陶瓷的实用化进程中主要研究方向之一。我们曾报道了用等离子喷涂工艺制备成YBa_2Cu_3O_(7-x)超导涂层的结果,运用此方法可以方便、灵活、有效地在多种基材上复合超导材料,得到超导电气元件。Neiser等及Cuomo等的结果也证实了     

俄罗斯10大院士论超导(Ⅰ)

超导材料对21世纪技术发展的贡献,将不亚于半导体材料对20世纪后叶技术发展的贡献.人们对超导电工设备正寄予厚望.     

稀土类超导材料

日本铁道综合技术所研究人员将稀土元素Gd系超导线制成线圈,开发成功直线电动汽车上实用级超导电磁铁。该线圈冷却到45K（-228℃）同时通人80A电流,就可以形成5特斯拉磁场。以前超导材料的临界温度比较低,必须采用液He作为冷却介质,现在已开发出性能较高的压缩机,可采用液N2作为冷却介质（77K或-196℃）,冷冻机体积也缩小了。     

超导材料实用化50年的回顾

1911年发现的超导现象是20世纪独特的新发现之一，20世纪50年代中期发现了金属系高磁场超导体，以后又加工成超细多芯线，随着相关技术的发展，其应用向当初未料想的领域拓展。超导MRI已广泛普及，高磁场核磁共振(NMR)已活跃在基因组科学最前沿，大型超导发电机连续运转成功，核聚变装置用的大型超导磁体也投入运行。1987年发现的铜氧化物系超导制得的线材已在100m长的输电电缆上进行实用试验。这样，超导作为关键技术在21世纪的能源、医疗、交通、信息等领域的研究开发正在不断进展。日本东海大学太刀川教授撰文回顾了20世纪50年代金属…     

MgB2超导材料的开发

MgB2 的制取及性能〔1〕　新发现的MgB2 在39K便显示超导特性 ,是金属系超导体中超导转变温度最高的材料。MgB2 与氧化物超导体不同 ,在制取过程中不需要采取氧气氛控制等手段 ,所以操作比较简单。较之氧化物超导体这种超导材料的载流子浓度高、各向异性小 ,所以是一类非常有发展前途的材料。日本的产业技术综合研究所采用气体雾化法生产的镁粉 ,研究了MgB2 的合成 ,以及制取条件对其组织和超导特性的影响。研究时采用气体雾化镁粉的粒度小于 10 0 μm ,硼粉是用机械磨碎的粒度小于 10 0 μm的粉末 ,按Mg∶B =1∶2的质量比配料后混合均…     

我国超导材料发展快步走向实用产业化

目前,全球超导材料的市场需求已达每年30多亿美元.据2005年国际超导产业峰会（ISIS14）预测,到2010年超导材料市场需求为150～200亿美元,2020年将达到1 500～2 000亿美元.因此美国能源部认为,超导电力技术是21世纪电力工业惟一的高技术储备.