简介

奇异的超导陶瓷

专利信息

用途

简介

品 名:超导陶瓷

拼音:chāo dǎo táo cí

英文名称：superconductivity ceramics

说明:具有超导性的陶瓷材料。其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。在磁场中其磁感应强度为零，即抗磁现象或称迈斯纳效应（Meissner effect）。高临界温度（90开以上）的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。

奇异的超导陶瓷

1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。

1986年底，美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！

高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。

专利信息

申请专利号CN87101149 专利申请日1987.12.12 名称超导陶瓷　公开（公告）号CN87101149公开（公告）日1988.10.19 类别电学颁证日　优先权1987.3.25 JP 072481/87;1987.3.25 JP 072483/87;1987.3.25 JP 072487/87申请（专利权）株式会社半导体能源研究所 地址日本神奈川县　发明（设计）人山崎舜平 国际申请 国际公布 进入国家日期　专利代理机构中国专利代理有限公司 代理人杨丽琴 摘要本发明是具有较高临界温度的超导陶瓷，它由稀土金属、碱土金属和铜组成，缺陷很少，具有有限的多晶界面面积。 主权项用于连续纺纱机的装置包括一个绕所形成纱线（7）垂直轴旋转的牵伸机构（8，9），其特征在于：该装置有一个能绕管状枢轴（2）转动的中空主体（1），该枢轴同轴地安装在主体（1）上并靠纺纱机固定部件（3）进一步支撑，在上述主体（1）内部放置牵伸机构。牵伸机构的滚筒（8，9）通过齿轮系（21，60，81，85）（21'，60'，81－85）（21，60，81，82'85）（61－64）从主体（1）的旋转运动获得绕其自身轴的旋转运动，由上述枢轴（2）支撑的部件（21，21'，61）和其它部件（60，81－85）（60，81，82'，85）（60'，81'－85'）由主体（1）支撑；在上述枢轴（2）内部有一个套筒使所形成的纱线（7）通过，上述套筒固装在主体（1）上并相对于枢轴（2）同轴一起转动；在套筒（5）内部有一般气流围绕所形成纱线7并以纱线（7）的前进方向运动，气流还以相对滚筒（8，9）运动方向相反的方向围绕牵伸机构的滚筒（8，9）并最终以所成纱线（7）的出孔（15）吹出。

用途

1、 在电力系统方面，可以用于输配电。由于电阻为零，所以完全没有能量损耗，而这种能量损耗现在通常达到20%。可以制造超导线圈，由于可形成永久电流，所以可以长期无损耗地贮存能量。

2、 在交通运输方面，可以制造磁悬浮高速列车。可以制成电磁推进装置用于船舶和空间飞行器的推进。磁悬浮高速列车是利用列车内超导磁体产生的磁场和电流之间的交互作用产生向上的浮力，列车高速而无噪声。目前我国上海、成都、大连都已建成磁悬浮列车，表明我国在超导磁悬浮的研究应用方面处于世界先进行列。

3、利用超导陶瓷的约瑟夫逊效应可望制成超小型、超高性能的第五代计算机。所谓约瑟夫逊效应是指被真空或绝缘介质层 （约厚10nm）隔开的两个超导体之间会产生超导电子隧道的效应。约瑟夫逊隧道结开关时间为10－12s，超高速开关时产生的热量仅为10－6W，消耗功率少。这种器件的运算速度比硅晶体管快50倍，产生的热量仅为其1/1000以下，所以能高度集成化，许多国家都在研制。

4、 利用其抗磁性，在环保方面可以进行废水净化和去除毒物；在医药方面可以从血浆中分离血红细胞并正在研究抑制和杀死癌细胞；在高能物理方面利用其磁场加速高能粒子等。

5、用于电子陶瓷。