超导陶瓷应用
超导体陶瓷材料的科学研究应用
超导体陶瓷材料科学研究（草稿）骆萌1986年，在超导科学中浮现了重大突破，Bednorz和Muller发现某些氧化物陶瓷具备超导性,①旋即在学术界引起非凡反响，由此各国科学家掀起了一场以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以摸索高临界超导体为目的“超导热”（注）,至今仍在更深更广泛地领域发展。
超导电材料是新材料领域崛起一支极为重要，有人指出当前高温超导材料将在此后世纪得到广泛应用，在发电，供电，运送，医疗，科技和信息化工程等方面带来革命性发展生力军，对之研究，开发，应用必将增进材料科学发展，对经济影响限度也许超过电活和晶体管，在工农业各方面和人民生活中引起一场重大革命。
②超导电材料是一类在一定条件下电阻为零材料，超导体基本特性可用三个物理量来描述。
③即临界温度Te，临界磁物HC，临界电流Jo。
这三个物理量互相有联系，参见关于示意图。
临界温度（Tc）是材料从正常态转变到超导态温度，临界磁场（Hc）是这样物理概念，在临界温度下施加一种不不大于Hc磁场，从而使超导材料失去超导性。
临界电流（Jo）指在一定温度和磁场下，超导体通过电流限度（不不大于此限度超导体就会转变成其她材料），超导体最为直观性质是直流电阻为零，但仅有此种特性还不一定是超导体，还要具备在零电阻温度时，其内部磁场强度为零。
这个概念出自迈斯纳效应，W Meissner等依照实验事实指出，如果超导体在磁场中冷却到转变温度如下，则在转变之处磁感应线将从超导体内被排出。
④这个成果日后由理论计算出来，因而，超导体除直流电阻为零外，其最为本质性质是完全抗磁性，超导体材料已发既有数千种，普通分为第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体（其图象见④P400，图4），第一类超导体（涉及除银和钒以外纯金属），第二类超导体涉及铌，钒各种超导体合金及化合物。
⑤如当前正在研究高Tc氧化物超导体，第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体超导电机制没有区别，在两种类型零磁场中，在超导态——正常态转变之处具备相似热学性质，但迈斯纳效应则完全不同，第Ⅰ类超导体完全排除磁场，直到超导体电性突然破坏，然后磁场完全穿透。
功能陶瓷复习题解答
1、举出3种以上的典型的超导陶瓷(氧化物超导体)，定义及其应用。
LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo；2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途。
I类陶瓷主要用于高频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点a:一般具有负温度系数，有时为正温度系数；b:介电常数较高为飞铁电电容陶瓷；c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗。
典型材料：MgTiO3瓷。
II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点：a:介电常数值高（4000-8000）b:温度稳定性好；c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整。
典型材料：BaTiO3系、反铁电系。
III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电子计算机等电路中要求体积非常小的电容器，性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料：半导化BaTiO33、何为铁电陶瓷? BaTiO3铁电陶瓷老化的含义是什么？是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向，具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义：铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少4、BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变？画出BaTiO3陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图。
立方相、四方相、斜方相和三方相；5、何谓移峰效应和压峰效应？改性加入物可以有效的移动居里温度，即移动介电常数的居里峰，但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用，这时所引起的效应为移峰效应；有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应。
6、为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质？由于频率f升高，ε降低，Tanδ升高性能恶化，所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内，所以ε和f有关。
损耗产生的原因是：1、电畴运动：畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力；2、自发极化反转时。
伴随着集合形变的换向，必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程。
超导材料用途
超导材料用途
超导材料是一种特殊的材料，具有零电阻和完美的磁场屏蔽性能。
这种材料在许多领域都有广泛的应用，包括能源、医疗、交通、通信等。
下面我们来看看超导材料的具体用途。
1. 能源
超导材料在能源领域的应用主要是用于制造超导电缆和超导磁体。
超导电缆可以将电能输送到更远的地方，减少能源损失，提高能源利用率。
超导磁体可以用于制造核磁共振仪、磁悬浮列车等设备，提高能源利用效率。
2. 医疗
超导材料在医疗领域的应用主要是用于制造核磁共振仪。
核磁共振仪是一种非常重要的医疗设备，可以用于诊断和治疗多种疾病，如肿瘤、心脏病等。
超导材料可以制造高强度的磁体，提高核磁共振仪的分辨率和灵敏度。
3. 交通
超导材料在交通领域的应用主要是用于制造磁悬浮列车。
磁悬浮列车是一种高速、低噪音、低能耗的交通工具，可以大大缩短城市之间的距离，提高交通效率。
超导材料可以制造高强度的磁体，提高磁悬浮列车的速度和稳定性。
4. 通信
超导材料在通信领域的应用主要是用于制造微波滤波器和天线。
微波滤波器可以用于过滤无线电信号，提高通信质量。
超导材料可以制造高品质的微波滤波器，提高通信效率。
天线是无线通信的重要组成部分，超导材料可以制造高效的天线，提高通信距离和速度。
超导材料在许多领域都有广泛的应用，可以提高能源利用效率、医疗诊断效果、交通效率和通信质量。
随着科技的不断发展，超导材料的应用前景将会越来越广阔。
超导陶瓷的应用
由于一切物质都具有抗磁性或顺磁性，因此可以利用超导体进行选矿 和探矿等。 4、医药卫生方面 生物体大都具有抗磁性，少数是顺磁，还有极少数是强磁性，可利用 超导体作废水处理，以除去细菌、病毒和重金属等毒物。比如医学上可把磁 分离用于将红血球从血浆中分离出来。 5、环保方面 在环保方面可以利用超导体对造纸厂、石油化工等的废水进行净化处 理。 6、高能核实验和热核聚变方面 ①利用超导体的强磁场，使粒子加速以获得高能粒子，以及利用超导 体制造探测粒子运动径迹的仪器。
②使用大体积高强度超导磁体，可以用于约束带电粒子的活动范围。 比如受控核聚变研究产生的极端高温体就是用超导磁场约束在磁笼中。 7、电子工程方面 ①利用超导体的特性，可以提高电子计算机的运算速度和缩小体积。 ②还可以制成超导体的器件，如超导二极管，超导量子干涉器，超导 场效应晶体管等。用 Y-Ba-Cu-O 系超导做成的天线和发射机，其灵敏度是同 样尺寸的铜天线的十几倍。
由于超导陶瓷的电阻为零，因而没有热损耗，可以制造大容量、高效 率的超导发电机及磁流体发电机等。 2、交通运输方面 ①超导磁悬浮列车 由于超导陶瓷的强抗磁性，可使磁悬浮列车靠磁力在铁轨上“漂浮”滑 行，利用超导磁体与路基导体中的感应涡流之间的磁性排斥力把列车悬浮起 来，具有速度高、运行平稳、无噪声、安全可靠等特点。 ②超导电磁性推进器和空间推进系统 例如船舶电磁推进装置，其推进原理为：在船体内部安装一个超导磁 体，于海水中产生强大磁场，同时在船体侧面放一电极，在海水中产生强大 电流。在船尾后的海水中，磁力线和电流发生交互作用，使海水在后面对船 体产生了强大的推动力。 3、矿冶方面
超导陶瓷的应用
超导陶瓷的应用 1、电力系统方面 ①输配电 根据超导陶瓷的零电阻特性，可以无损耗地远距离的输送极大的电流 和功率。 ②超导线圈 超导陶瓷结合线圈制成超导储能线圈，用其制成的储能设备可以长期 无损耗地储存能量，而且直接储存电磁能。 ③超导发电机
超导陶瓷
超导现象
材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，而这一温度称为超导转 变温度(Tc)。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。
超导陶瓷是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）。
➢ 迈斯纳效应是材料出现超导性的一个重要判据，也是诸多应用如超导 磁屏蔽、磁悬浮等的理论基础。
➢ 由迈斯纳效应超导性可表述为：在温度降至Tc以下，材料的电阻和体 内磁感应强度都突然变为零的现象。
超导陶瓷应用
电力系统方面
输配电 根据超导陶瓷的零电阻的特性，可以无损耗地远距离的输
送极大的电流和功率。
环保和医药方面
在环保方面可以利用超导陶瓷的强磁性对造纸厂、石油化工 厂等的废水进行净化处理，以达到清除废水中重金属离子、细 菌、病毒等物质可以利用超导体作废水处理。生物体大都具有 抗磁性，医学上可把磁分离用于将红血球从血浆中分离出。
医学上的超导陶瓷材料
西门子超导高端磁共振扫描仪
超导陶瓷最早是1986年由设在瑞士苏黎世的美国IBM 公司的研 究中心发现，是一种氧化物(镧 -钡-铜-氧)陶瓷超导体，临界温度为 30K。
至1987年底美国的盛正直和荷曼(Herman)发现了铊-钡-钙-铜-氧 系统陶瓷超导体，临界超导温度的记录提高到125K。
日本鹿儿岛大学将稀土La掺加到Sr、Nb氧化物中所制成的陶瓷薄 膜，在255K即发生超导现象。
交通运输方面
超导磁悬浮列车
制造超导磁悬浮列车，由 于超导陶瓷的强抗磁性，磁 悬浮列车没有车轮，靠磁力 在铁轨上“漂浮”滑行，它 是利用超导磁体和路基导体 中感应涡流之间的磁性排斥 力把列车悬浮起来，具有速 度高，时速可达400-500 km/h，运行平稳，无噪声， 安全可靠等特点。
6.5 特种陶瓷-超导陶瓷
下面就Bi-Sr-Ca-Cu-O系统的高温超导陶瓷的制造 工艺方法进行介绍： 采用Bi2O3、SrCO3、CaCO3和CuO作原料。 按Bi：Sr：Ca：Cu=1：1：1：2的比例进行配料。 加乙醇在球磨筒内进行湿磨混料，干燥后压成大块 进行预合成。预合成分两次进行：第一次在 800℃/12小时下进行；第二次在820℃/12小时下进 行。合成块料经粉碎、粉磨后，加PVD粘结剂进行 造粒，压成圆片，放在氧化铝坩埚中，在860℃/12 小时温度下进行烧结。
5.5 在高能核实验和热核聚变方面 利用超导体的强磁场，使粒子加速以获得高能粒子，以及 利用超导体制造探测粒子运动径迹的仪器。 使用大体积高强度超导磁体，可以用于约束带电粒子的活 动范围。比如受控核聚变研究产生的极端高温的等离子体 就是用超导磁场约束在磁笼中。 5.6 在电子工程方面 （1）利用超导体的性质（如约瑟夫逊效应）提高电子计算 机的运算速度和缩小体积。 （2）制成超导体的器件，如超导二极管，超导量子干涉器， 超导场效应晶管，超导磁通量子器件等。
4. 超导陶瓷的制造工艺
超导陶瓷的制备与一般陶瓷制造工艺相似。如原料的制 备与处理，成型和烧成等。在工艺上，预烧处理，成型 方法以及烧结程度对超导陶瓷有很大的影响。 比如，以Y-Ba-Cu-O系超导体为例，烧结时若烧结温度 过低，反应不完全；过高又会出现相分解。烧结时间也 要合适，过长（如超过30小时）则出现宏观的相分凝现 象，不同部位呈现不同颜色。例如，黑色区域是 BaCuO2，灰黑色区域是Ba2YCu3O7-x，而绿色区域则是 BaY2CuO5，只有Ba2YCu3O7-x才有高温超导性。
此外，用Y-Ba-Cu-O系超导做成的天线和发射机， 其灵敏度是同样尺寸铜天线的十几倍。实验表明， 高温超导应用于超高频可作毫米波通信，具有很宽 的频带和很高的灵敏度，卫星系统可能只需几英寸 直径的超导天线，电视画面也将更清晰。
超导陶瓷的介绍(特性,工艺,应用,发展趋势).
再在900~1000摄氏 度下的氧气氛围中烧 结
制备过程中的要求
这个过程中原料的纯度、粒度、状态、活性、合成 的温度、烧成制度、气氛、合成是否充分配料及合成后磨
细的情况、成型条件、热处理条件等都对烧结体的超导性
有极大的影响。原料一般选用氧化物或碳酸盐，各种原料 要求 纯、细，配料时称量一定要严格按YBa2Cu3O7（简称
5、在高能核实验和热核聚变方面
（1）利用超导体的强磁场，使粒子加速以获得高能粒子，以及利 用超导体制造探测粒子运动径迹的仪器。 （2）使用大体积高强度超导磁体，可以用于约束带电粒子的活动 范围。比如受控核聚变研究产生的极端高温的体就是用超导磁场约束 在磁笼中。
6 、在电子工程方面
（1）利用超导体的性质（如约瑟夫逊效应）提高电子计算机的运 算速度和缩小体积。 （2）制成超导体的器件，如超导，超导量子干涉器，超导场效应 晶管，超导磁通量子器件等。此外，用Y-Ba-Cu-O系超导做成的天线 和发射机，其灵敏度是同样尺寸铜天线的十几倍。实验表明，高温超 导应用于超高频可作毫米波通信，具有很宽的频带和很高的灵敏度， 卫星系统可能只需几英寸直径的超导天线，电视画面也将更清晰。
在YBa2Cu3O7超导陶瓷工艺中，最大的问题是确定烧结制度。
实际上，YBa2Cu3O7较难烧结，且高温下不一致熔融，呈现分解
熔融，往往加入少量烧结助剂，但这样会使超导材料的特性变差， 所以有必要改善粉体的特性和想选择适当的烧结制度。
三、超导陶瓷的应用
（1）输配电。根据超导陶瓷的零电阻的特性，可以无损 耗地远距离的输送极大的电流和功率。 （2）超导线圈。能制成超导储能线圈，用其制成的储能 设备可以长期无损耗地储存能量，而且直接储存电磁能。 （3）超导发电机。由于超导陶瓷的电阻为零，因而没有 热损耗，可以制造大容量、高效率的超导发电机及磁流体发电 机等。 （1）制造超导磁悬浮列车由于超导陶瓷的强抗磁性， 磁悬浮列车没有车轮，靠磁力在铁轨上“漂浮”滑行，它 是利用超导磁体和路基导体中感应涡流之间的磁性排斥力 把列车悬浮起来，具有速度高，运行平稳，无噪声，安全 可靠等特点。
科技成果——热超导陶瓷涂层
科技成果——热超导陶瓷涂层适用范围电力、石油石化、化工、钢铁、有色、建材、民用、军事等成果简介通过使用“热超导陶瓷涂层”新材料对基层表面进行改性，使得换热面吸热和传热能力大幅提高。
关键技术（1）纳米微粒子技术：有利于涂层与基材的渗透、结合，起到保护基材抗沾污结渣作用；（2）复合发射剂技术：提高在宽波段范围内的发射率，且不衰减，起到提高辐射换热效率；（3）系统粘结剂技术：适用于不同基材，确保涂层与基材可靠粘结。
工艺流程查勘锅炉情况→出具方案→根据方案生产产品→现场喷砂→现场喷涂→锅炉升温→交付使用主要技术指标1、热超导陶瓷涂层喷涂厚度0.02-0.1mm；（首创）2、热超导陶瓷涂层热导率为：6-15W/m/K；（氧化层0.035W/m/K）3、热超导陶瓷涂层发射率稳定在：0.9-0.94之间。
（通常是0.5-0.7之间）4、许用温度200℃-1900℃。
技术水平1、通过中国电力企业联合会的电站锅炉耐高温及抗结渣热超导涂层技术评审证书；2、通过中石化加热炉安全节能科技成果鉴定；3、获得“热超导陶瓷涂层材料关键技术研发及应用推广”的科技查新报告；4、通过了江门市“热超导陶瓷涂层材料关键技术研发及应用推广”科技成果鉴定；5、获得2015年江门市“科技杯”创新创业大赛特等奖；6、获得第四届中国创新创业大赛（广东赛区）暨第三届“珠江天使杯”科技创新创业大赛新材料行业企业组二等奖；7、获得全国第四届创新创业大赛优秀企业。
典型案例应用单位：陕煤集团神木张家峁矿业有限公司节能改造情况：通过喷涂华材热超导陶瓷涂层来解决沾污结渣、高温腐蚀等问题，从而达到提高锅炉热效率、减少排放、节省能源的效果。
节能效果：根据西安节能服务中心《能源利用测试报告》，技改后热效率提高15.9%，节煤率为15.57%。
涂层使用保证期为3-5年。
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上海磁悬浮列车
超导磁浮列车横截面
超导磁浮列车纵截面
（2）超导电磁性推进器和空间推进系统。例如船舶电磁 推进装置。其推进原理是：在船体内部，安装一个超导 磁体，在海水中产生强大的磁场。同时，在船体侧面放 一电极，在海水中产生了强大的电流。在船尾后的海水 中，磁力线和电流发生交互作用，海水在后面对船体产 生了强大的推动力
超导陶瓷
一、超导体 二、超导陶瓷的定义及特性 三、超导陶瓷的分类及发展 四、超导陶瓷的工艺流程 五、超导陶瓷的应用 六、超导陶瓷的发展趋势
一、超导体
一般材料在温度接近绝对零度的 时候，物体分子热运动几乎消失， 材料的电阻趋近于0，此时称为超导 体，达到超导的温度称为临界温度
荷兰科学家卡末林—昂内斯
在 900~950 摄 氏 度下的氧气氛围 中煅烧12h
球磨粉碎 加压成型
持续在氧气 氛围中冷却 至室温
氧气氛围中急 剧冷却至750 摄氏度
在900~1000摄 氏度下的氧气 氛围中烧结
注意事项：
1、原料的选择。 氧化物或碳酸盐（纯、细）， 并按123相配比 第一次合成后，磨细的介质必须用无水乙醇
位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置（ＥＡＳＴ
6 、在电子工程方面 （1）利用超导体的性质（如约瑟夫逊效应）提高电 子计算机的运算速度和缩小体积
量子计算机处理器
鋁質散熱片中心包有一根銅柱（超導銅芯）
2）制成超导体的器件，如超导，超导量子干涉器， 超导场效应晶管，超导磁通量子器件等。此外，用YBa-Cu-O系超导做成的天线和发射机，其灵敏度是同 样尺寸铜天线的十几倍。实验表明，高温超导应用于 超高频可作毫米波通信，具有很宽的频带和很高的灵 敏度，卫星系统可能只需几英寸直径的超导天线，电 视画面也将更清晰
根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温 超导材料和低温超导材料。
超 导 体
迈斯纳效应
超导现象
高温超导体
高温超导体是超导物质中的一 种族类，具有一般的结构特征以及 相对上适度间隔的铜氧化物平面。 它们也被称作铜氧化物超导体。高 温超导体并不是大多数人认为的几 百几千的高温，只是相对原来超导 所需的超低温高许多的温度，不过 铁基超导体 也有零下几百多摄氏度。而在人类所研究的超导中 温度算提高非常多，所以称之为高温超导体。
超导陶瓷加热棒
超导量子干涉仪(SQUID)
超导传感器
六、超导陶瓷的发展趋势
由于超导陶瓷材料在使用条件下有一定的局限性，所以现在主 要的任务就要在一般环境下也可以使用，使材料在接近室温的条件 下就可以体现出超导性质。 在价格方面，超导陶瓷材料比一般的陶瓷材料要高一些，所 以未来的发展道路上应尽量减少原料的成本，使成品价格比较低 廉。 随着更多超导陶瓷的发现，超导陶瓷已经在日常生活和科研中 扮演着不可替代的角色，它们被有效用作电子和工程材料，供人们 创造新产品和新工艺。对于许多基本的和高技术的器件和设备来说， 高性能的材料只占不到10%的成本，然而它们却是决定因素，往往 会限制整个技术的发展速度。于是，如美国、日本等经济强国、科 技大国争相研发新型超导陶瓷，使之趋于商品化、市场化。而中国 等发展中国家也积极从国外引进技术，将超导陶瓷的研发纳入科技 发展的项目。相信这一技术的发展会极大的促进人类的进步，无论 是经济，还是科技，都将会迎来巨大的变革。
大和一号
超导电磁推进的舰艇
3、 在选矿和顺磁性，可以利用超导体来进 行选矿和 探矿等
4 、在环保和医药方面
（1）在环保方面可以利用超导体对造纸厂、石油化工厂等的废水进行 净化处理
节能环保超导暖气片
废水处理
（2）在医药卫生方面，生物体大都具有抗磁性，可以利用 超导体作废水处理，以去除细菌、病毒、重金属等毒物。 医学上可把磁分离用于将红血球从血浆中分离出。
四、新型陶瓷分类
目前，新型陶瓷分成两大类，即结构陶瓷和 功能陶瓷 前者主要用其机械功能、热功能和部分化学 功能，后者主要用其电、光、磁、化学和生物 体特性。 新型陶瓷往往具备多功能性，如ZrO2陶瓷在 用其高温高强特性时是结构陶瓷，在利用其氧 传感特性时是功能陶瓷。
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四、超导陶瓷的工艺流程
制备方法：
a.固相法：含直接加工粉末法、护套法、粘接剂法 （固相反应，扩散析出） b.液相法：熔融体急冷法、溶媒法、有机酸盐法、 溶胶法（即将粉末溶入媒中） c.气相法：含溅射法（需薄膜优异，蒸镀缓慢） 化学蒸镀法（速度快）
Y-Ba-Cu-O系超导陶瓷的制备
将材料物质（Y2O3， BaCO3和CuO）称量、 烘干、混合、粉碎
高温超导体包括四大类：90K的稀土系，110K的铋系，125K的铊系，和135K的汞系
二、超导陶瓷的定义及特性
定义： 超导陶瓷是指具有超导特性的陶瓷材料，与其他 超导体的性质一样，超导陶瓷在完全导电性下电阻 为零，处于外界磁场中完全抗磁。它是功能陶瓷的 杰出代表。
特性：
超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。 主要有以下性能： ①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损 耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流 可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观 察到。 ②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一 定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。 ③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm） 而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘 层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后， 绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变 成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克 常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域 越来越引人注目的各类应用的依据。
医学上的超导陶瓷材料
西门子超导Avanto 1.5T高端磁共振扫描仪
5、在高能核实验和热核聚变方面
1）利用超导体的强磁 场，使粒子加速以获得 高能粒子，以及利用超 导体制造探测粒子运动 径迹的仪器。 （2）使用大体积高强 度超导磁体，可以用于 约束带电粒子的活动范 围。比如受控核聚变研 究产生的极端高温的体 就是用超导磁场约束在 磁笼中。
高温超导线圈
（3）超导发电机。由于超导陶瓷的电阻为零，因而没有 热损耗，可以制造大容量、高效率的超导发电机及磁流 体发电机等。
超導發電機，擁有兩萬千瓦的功率
德国重型鱼雷电子换向高速永磁电机
单机容量可达到二千万千瓦
2 、在交通运输方面
（1）制造超导磁悬浮列车由于超导 陶瓷的强抗磁性，磁悬浮列车没有 车轮，靠磁力在铁轨上“漂浮”滑 行，它是利用超导磁体和路基导体 中感应涡流之间的磁性排斥力把列 车悬浮起来，具有速度高，运行平 稳，无噪声，安全可靠等特点。
三、超导陶瓷的分类及发展 分类： 按晶体结构 B-1、NaCl尖晶石、钙钛矿尖晶石、青铜 按超导理论 BCS理论物质 非BCS理论物质
超导陶瓷的发展:
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 。 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。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。
2、条件的控制。
快速冷却至室温 ；氧气流（0.3L/min ）
3、烧结制度。
改善粉体的特性；选择适当的烧结制度
Bi-Sr-Cu-O系超导陶瓷的制备
该系不含稀土元素，制备容易，且稳定性好。原料按 Bi:Sr:Ca:Cu=1:1:1:2，简称（1112）。将原料充分干 燥后，按此比例配料，经充分混合磨细后放入氧化铝 坩埚中，在电炉中800~820摄氏度下合成4~10h，合成 气氛是空气或氧气。Bi2O3的熔点是860摄氏度，所以 合成温度不可过高，合成时间长短应根据合成反应是 否充分来决定。生成物外观颜色呈黑色，将其充分研 磨细化后在2MPa气压下成型，然后将成相片放入管 式内烧成，烧成温度为780~880摄氏度，保温时间为 4~6小时，炉内气氛为空气或氧气。冷却是采用断电在 炉内自然冷却或将试片取出在空气中快速冷却。
五、超导陶瓷的应用 1 、在电力系统方面 （1）输配电。根据超导陶 瓷的零电阻的特性，可以无 损耗地远距离的输送极大的 电流和功率。
3芯外护套超导电缆
高温超导非晶合金铁心变压器
（2）超导线圈。能制成超导储能线圈，用其制成的储 能设备可以长期无损耗地储存能量，而且直接储存电磁 能
超 导 储 能 装 置