高温超导材料在超导电机上的应用介绍

电动机是最常用的电气设备,但传统电动机耗电量极大。美国工业界专家估计,1,000马力以上的工业用电动机大约要消耗美国能源的25%。与常规电机相比,超导电机具有节能性好、体积小、单机容量大、造价及运营成本低、稳定性能好等优点,具有很好的经济效益和环保效益。供给同样的功率,超导电机的尺寸是常规电机的1/3,制造成本可降低40%,电流损耗可减少50%,运行成本可降低50%。美国能源部估计,高温超导电动机的低损耗每年可减少数十亿美元的运行费用。 在军事上战舰应用高温超导电机,其舰船体积重量更小,空间布置更灵活,推进系统运行更加可靠,效率更高,控制更方便,调速性能更好,能大大提高隐蔽性,达到高速安静运行,具有重要的军事意义。......阅读全文

高温超导材料在超导电机上的应用介绍

  电动机是最常用的电气设备,但传统电动机耗电量极大。美国工业界专家估计,1,000马力以上的工业用电动机大约要消耗美国能源的25%。与常规电机相比,超导电机具有节能性好、体积小、单机容量大、造价及运营成本低、稳定性能好等优点,具有很好的经济效益和环保效益。供给同样的功率,超导电机的尺寸是常规电机的

高温超导材料在超导储能装置方面的应用介绍

  超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其他负载的一种电力设施。由于储能线圈由超导线绕制且维持在超导态,线圈中所储能几乎无损耗地永久储存下去直到需要释放时为止。超导储能装置不仅可用于调节电力系统的峰谷或解决电网瞬间断电对用电设备的影响,而且可用于降低或消除电网的

高温超导材料在超导变压器应用中的优点介绍

  常规变压器有许多缺点,如负载损耗高、重量和尺寸大、过负载能力低、没有限流能力、油污染及寿命短等。在美国,变压器的总装机容量约为总发电量的3-4倍,其电力系统的网损约为总发电量的7.34%,其中25%为变压器损失。相比较而言,超导变压器体积小、重量轻、电压转换能量效率高、火灾环境事故机率低、无油污

简述高温超导材料在医疗应用的介绍

  MRI是通过探测人体各个器官在磁场下感应出的不同信号来诊断病变的一种设备。传统的MRI采用常规磁体,磁场小,很难探测到初期的病变,同时,其主磁场处于封闭的磁体空洞内,扫描时需将受检者置于与外界隔绝的狭小空间,易使人产生幽闭恐怖症,大大影响了该设备的广泛应用,低温超导磁体因此被广泛应用于MRI中。

关于高温超导材料在超导限流器方面的应用

限流器(FCL)是一种提高电网稳定性的电力设备。随着社会的发展,对电网的质量要求越来越高,而传统的限流器很难在短时间内对电网的脉冲电流起到限制作用。高温超导限流器正好祢补了传统限流器的缺点,其限流时间可小于百微秒级,能快速和有效地起到限流作用。超导限流器是利用超导体的超导态-常态转变的物理特性来达到

高温超导材料作高温超导电缆的介绍

  现有电缆的扩容问题一直困扰着城市电力的发展。传统的城市地下输电电缆存在着通量小、损耗大、对土壤和地下水有热污染及油污染、土建费用高等问题,城市电力扩容变得越来越困难。高温超导电缆具有体积小、造价低、高节能、无污染等优点,具有巨大的经济效益和环保效益,终将替代传统电缆。  高温超导电缆的大规模应用

关于高温超导材料的历史介绍

  高温超导体通常是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。人们在超导体被发现的时候(1911年),就被其奇特的性质(即零电阻,反磁性,和量子隧道效应)所吸引。但在此后长达七十五年的时间内所有已发现的超导体都只是在极低的温度(23 K)下才显示超导,因此它们的应用受到了极大的限制。  高温超导材料一

关于高温超导材料的基本介绍

  超导技术是21世纪具有巨大发展潜力和重大战略意义的技术,超导材料具有高载流能力和低能耗特性,可广泛应用于能源、国防、交通、医疗等领域。由于高温超导体较高的临界温度,且用于其冷却的液氨价格便宜,操作方便,是具有实用意义的新能源材料。自从上世纪八十年代发现氧化物超导体以来,全球掀起了研究高温超导电性

关于高温超导材料线材、带材的介绍

  超导材料在强电上的应用,要求高温超导体必须被加工成包含有超导体和一种普通金属的复合多丝线材或带材。但陶瓷高温超导体本身是很脆的,因此不能被拉制成细的线材。在众多的超导陶瓷线材的制备方法中,铋系陶瓷粉体银套管轧制法(Ag PIT)是最成熟并且比较理想的方法。而压制出铋系带材的临界电流密度比通过滚轧

关于高温超导材料薄膜的简介

  高温超导体薄膜是构成高温超导电子器件的基础,制备出优质的高温超导薄膜是走向器件应用的关键。高温超导薄膜的制备几乎都是在单晶衬底(上进行薄膜的气相沉积或外延生长的。经过十年的研究,高温超导薄膜的制备技术已趋于成熟,达到了实用化水平。目前,最常用、最有效的两种镀膜技术是:磁控溅射(MS)和脉冲激光沉

低温超导和高温超导如何区别?

超导材料从超导温度上可以分为两大类,一类是40K以下的,即低温(常规)超导材料,40K以上的叫做高温超导材料。  一般来说,把临界温度高于40K的超导体称为高温超导体,而把临界温度高于300K左右的超导体称为室温超导。也就是说,在超导界,“室温”其实是要比“高温”高得多的。至于为什么高温超导体的分界

关于高温超导材料厚膜的简介

  高温超导体厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波谐振器、天线等。它与薄膜的区别不仅仅是膜的厚度,还有沉积方式上的不同。其主要不同点在以下三个方面:  (1)通常,薄膜的沉积需要使用单晶衬底;  (2)沉积出的薄膜相对于衬底的晶向而言具有一定的取向度;  (3)一般薄膜的制造需要使用真空技术。  获得厚膜

超导“小时代”(29):高温超导新通路

天下同归而殊途,一致而百虑。                                    ——《周易·系辞下》                      【作者注】《超导小时代》系列文章自2015年9月在《物理》杂志连载,欢迎大家订阅、围观。此文发表于《物理》2018年第3期,详见http

我国科学家发现高温超导新材料

  我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物,其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,在确定该新材料的晶体结构后,科学家发现其超导电性和反铁磁共存。   专家指出,这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料,堪称铁基超导研究的重大进展,为相关体系新超导体的探

铁基高温超导材料研究取得重要进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果在线发表于《自然—材料》杂志。  自然界中至今还没有发现拓扑超导材料,如何设计寻找拓扑超

高温超导材料电阻温度特性测量仪

高Tc超导体电阻一温度特性测量仪是为大学物理实验教学研制的实验仪器,主要用于高Tc超导材料的电阻—温度特性测量与处理,亦可用于其它样品电阻一温度特性测量。它由安装了样品的低温恒温器,测温、控温仪器,数据采集、传输和处理系统以及电脑组成,既可进行动态法实时测量,也可进行稳态法测量。动态法测量时可分别进

超导体:传统BCS理论与高温超导理论

  超导是一种物理现象,指某些材料在低温下电阻突然消失,呈现出零电阻和完全抗磁性的特征。超导最早是在1911年由荷兰科学家昂内斯发现的,当时他将汞冷却到4.2K时,发现其电阻降为零。后来人们又陆续发现了许多其他的超导材料,如铅、锡、铌等。  超导有两个重要的特点:零电阻和完全抗磁性。零电阻意味着超导

高温超导技术在微磁传感器中的应用(一)

1、引言超高精度磁传感器在生物磁测量、地磁导航、天文观测、基础物理特性分析等科研领域具有广泛的应用前景和迫切需求。比如,在生物磁信号探测领域,典型的心脏磁场为 10-9—10-10T,脑磁场为10-11—10-12 T,目前能够满足检测pT(10-12 T)量级测量精度的磁传感器有光泵磁传感

高温超导技术在微磁传感器中的应用(三)

在这个结构中,GMR传感器是NiFe 层耦合CoFe层,硬磁层由反铁磁性层(如IrMn,MnPt)耦合铁磁性层(CoFe)。整个层结构的电阻随两个层的磁化轴之间的角度变化,工业条件下制作的150 mm的晶片上可以得到6%/mT—8%/mT 的电阻变化,微米尺寸的MR传感器可以得到5%

高温超导技术在微磁传感器中的应用(二)

目前,对高温SQUID的研究主要集中在两个方面: 一是高温超导SQUID基本理论的研究,主要指高温超导SQUID 电压与电流特性,电压与磁通之间的变换系数等数值仿真;二是各种高温超导SQUID 器件的研制以及在相关领域实现对微弱磁场信号的检测。近几年,超导薄膜技术的提高使得薄膜质量有显著提高,将超导

物理所发现铜基高温超导新材料

  铜氧化物高温超导体(简称铜基超导)是常压条件下迄今转变温度最高的超导材料体系,对它的微观机制破解入选Science 125个重大科学难题,目前依然是凝聚态物质科学最大的谜团和挑战之一。由于铜基超导体很强的Jahn Teller效应和层间库伦作用,沿c方向的铜氧键长大于铜氧平面内的键长,导致基本电

23℃超导!德国科学家再次突破高温超导记录

  -23℃ 实现超导 —— 最近,人类高温超导记录被刷新!  该突破由德国马普化学研究所的 Mikhail Eremets 与其同事带来,他们在 250K ( -23℃ )温度下实现了 LaH10 (氢化镧 )的超导性。这项成果使我们真正意义上接近了室温超导。图丨 Mikhail Eremets

超导材料怎么检测?

判断一个材料是超导体需要两个条件,一是零电阻现象,二是完全抗磁性。以下是一些常用的方法来检测超导材料及其性质:电阻测量: 最基本的超导性质是在超导态下电阻消失。通过在超导材料上施加电流并测量电阻,可以判断材料是否处于超导态。磁化率测量: 超导材料在超导态下会排斥磁场,表现出迈斯纳效应。通过测量材料在

磁性超导材料首次在室温下获得

俄罗斯量子中心科研人员首次在室温下获得了磁性超导材料。有关专家认为,借助该技术未来可创建不需要复杂和昂贵冷却装置的量子计算机。相关研究发表在《科学报告》杂志上。 通常情况下,量子效应可在基本粒子中观察到,只有在非常低的温度下能够观察到宏观量子现象。近年来,磁性超导材料吸引了科学家的注意。它是指含

研究发现合成硫氢体系高温超导材料新路径

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心研究员Alexander F. Goncharov领导的研究团队,在基于硫氢的高温超导材料合成方面取得新突破。相关研究工作以Stable high-pressure phases in the H-S system determ

美开发可预测材料超导特性的模拟算法-超导材料开发提速

  研究铁基超导体的科学家,正在将前所未有的电子结构算法与高效运转的美国橡树岭国家实验室能源部泰坦超级计算机结合起来,用来预测旋转动力学,可模拟检测未经实验的新材料的超导特性。  据物理学家组织网11月4日(北京时间)报道,在最新一期发表的《自然·物理》上,来自美国罗格斯大学的三个研究人员,空前详细

日本研发新型超导材料

  据外媒报道,日本物质材料研究机构研究小组日前合成出含有金和硅的新型超导化合物。  研究小组在1500℃、6万个标准大气压的条件下,使金和 硅及二硅化锶等发生化学反应,生成了被命名为“SrAuSi3”的新型超导体,在1.6K绝对温度下达到超导状态。经理论计算分析,该新型超导体电子结构 与原子序号较

高温超导电缆通过专家验收

  近日,由中国科学院电工研究所和中孚实业联合攻关的长度达360米、载流能力达10千安的高温超导直流输电电缆在中孚实业通过了科技部组织的专家技术验收。该条电缆是目前世界上传输电流最大的高温超导电缆,也是世界首条实现并网示范运行的高温超导直流电缆,标志着我国在大容量超导电缆研制方面又一次取得了新的突破

高温超导材料电阻用于其它样品电阻一温度特性测量

高Tc超导体电阻一温度特性测量仪是为大学物理实验教学研制的实验仪器,主要用于高Tc超导材料的电阻—温度特性测量与处理,亦可用于其它样品电阻一温度特性测量。它由安装了样品的低温恒温器,测温、控温仪器,数据采集、传输和处理系统以及电脑组成,既可进行动态法实时测量,也可进行稳态法测量。动态法测量时可分别进

新方法诱导非超导材料产生超导性-可让超导体性能更强

  美国休斯顿大学官网10月30日发布公告称,该校德克萨斯超导中心科学家发表在《美国科学院院刊》上的最新研究称,他们能诱导非超导材料产生超导性,还可增强超导材料的超导性能,拓展其应用范围。   该中心华裔科学家朱经武和他的团队利用界面组装技术,诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性,提供了发现高