新能源材料之超導(dǎo)材料綜述論文終版

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1、新能源材料課程論文題目：超導(dǎo)材料發(fā)展綜述學(xué)院：材料學(xué)院班級：復(fù)材0901學(xué)號：姓名:目錄摘要2超導(dǎo)材料的定義2超導(dǎo)材料發(fā)展歷程特性及基本參量4-6幾類重要的超導(dǎo)材料6-7超導(dǎo)材料的制備7-10超導(dǎo)材料的應(yīng)用10-12展望與建議13參考文獻(xiàn)13超導(dǎo)材料發(fā)展綜述摘要:隨著人類工業(yè)社會的不斷發(fā)展，對能源的需求量不斷增加.然而一方面由于自然資源的不可再生性，另一方而由于能源的不合理利用造成了大量的能源損耗,導(dǎo)致自然資源日益緊缺并帶來了巨大的經(jīng)濟損失..本文主耍介紹了i種新型節(jié)能減排材料:超導(dǎo)材料--它的特性，制備工藝，應(yīng)用以及對未來的展槊?.關(guān)鍵詞:超導(dǎo)

2、材料，發(fā)展史，特性，制備工藝，實際應(yīng)用Abstact:Withthecontinuousdevelopmentofthehumanindustrialsociety,thedemandforenergyhasbeenincreasing.However,thenon-renewablecharacteristicofthenaturalenergyaswellasagooddealoftheenergylosscausedbytheirrationaluseoftheenergyhasleadtoagrowingenergyshortageand

3、hasbroughtaboutauncountableeconomicloss.Thispassagemainlypresentsanewenergysavingandmaterial:SuperconductingMaterial—it'scharacteristicpreparationprocessanditsvisionforthefuture.一.引言超導(dǎo)材料最獨特的性能是屯能在輸送過程中幾乎不會損失。超導(dǎo)現(xiàn)象從1911年被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在剛好一百零一年，在百年的發(fā)展史屮，超導(dǎo)材料經(jīng)歷了從高溫到低溫的過程，實現(xiàn)超導(dǎo)的臨界溫度也越來越高，一旦室

4、溫超導(dǎo)達(dá)到實用化和工業(yè)化，將大大降低電能的損耗性，在電路運輸，交通，醫(yī)療和國防事業(yè)帶來革命性發(fā)展.二.超導(dǎo)材料的定義具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)岀電阻等于零及排斥磁力線的性質(zhì)的材料?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)28種元素和兒千種合金和化合物可以成為超導(dǎo)體。三.超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程1911年荷蘭物理學(xué)家卡米林?昂內(nèi)斯(H.K.Onnes)首次發(fā)現(xiàn)汞在4?2K附近時其電阻性完全消失，第一次有了超導(dǎo)電性現(xiàn)象。1908年荷蘭萊頓實驗室在昂內(nèi)斯領(lǐng)導(dǎo)下終于把地球上尚未被液化的最后-?個自然界氣體——氨氣液化了。萊頓實驗室在制成液氨的基礎(chǔ)上，再用減壓降溫,獲得了4K到1K的極低溫

5、區(qū)，從而具備了研究極低溫下物性問題的基本條件。1911年昂內(nèi)斯在實驗屮發(fā)現(xiàn)：當(dāng)冷卻到氨的沸點時(4.2K)電壓突然降到零,并于1913年正式提出了超導(dǎo)電性的概念。1933年，德國的邊斯納(W.Meissner)和奧赫森費爾德(R.Ochsenfeld)發(fā)現(xiàn),當(dāng)物體進入超導(dǎo)態(tài)后，超導(dǎo)體的磁導(dǎo)率為零，即超導(dǎo)進入一種完全抗磁性的狀態(tài)。1973年，發(fā)現(xiàn)了一系列航5型超導(dǎo)體和三元系超導(dǎo)體，如Nb3Sn>V3Ga.Nb3Gc其中Nb3Gc超導(dǎo)體的臨界轉(zhuǎn)變溫度(TJ值達(dá)到23.2K。以上超導(dǎo)材料耍用液氨做致冷劑才能呈現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)，因而在應(yīng)用上受到很大限制。1986

6、年，IBM公司蘇黎世實驗室的科學(xué)家阿歷克斯?(K.AlexMiller)繆樂和喬治?貝諾茲(J.GeorgBednorz)發(fā)現(xiàn)了Tc達(dá)38K的La-Ba-Cu-O超導(dǎo)體，標(biāo)志著氧化物高溫超導(dǎo)研究的開始。1987年，亨茨維爾亞拉巴馬大學(xué)的吳茂昆及英研究生與休斯頓大學(xué)的朱經(jīng)武和他的學(xué)生共同發(fā)現(xiàn)了鋰鎖銅氧，這是首個超導(dǎo)溫度在77K以上的材料，突破了液氮“溫度壁壘”，也因此引發(fā)了對新高溫超導(dǎo)材料的研究熱潮。隨后，屮國科學(xué)家趙忠賢以及美國華裔科學(xué)家朱經(jīng)武相繼在輪-餌■銅-氧系材料上把臨界超導(dǎo)溫度提高到90K以上。1987年底，乂把臨界溫度提高到125K。2

7、001年□本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型MgB2超導(dǎo)體，其臨界溫度只有39K,但是能承受很高的電流，打破了非銅氧化合物超導(dǎo)體的臨界溫度記錄。2008年，口本的HideoHosono團隊發(fā)現(xiàn)在鐵基氮磷族氧化物(iron-basedoxypnictide111,將部份氧以摻雜的方式用氟作部份取代，可使LaFeAsOl-xFx的臨界溫度達(dá)到26K,在加壓后(4GPa)其至可達(dá)到43K。其后，屮國的聞?；F隊，發(fā)現(xiàn)在以總?cè)〈⊥猎刂螅琇al-xSrxFeAsO亦可達(dá)到臨界溫度25K。其后，屮國的科學(xué)家陳仙輝、趙忠賢等人，發(fā)現(xiàn)將斕以其他稀土元索作取代，則可得到更高的

8、臨界溫度；其中，SmFeAs[O0.9F0.1]可達(dá)55K。另外，將鐵以鉆取代(LaFel-xCoxAsO),稀土元素以蝕取代(Gdl-