靳刚—超导热管技术原理简介 Microsoft Office Word 文档

真空超导散热器基本原理真空超导散热器，又叫热虹吸管散热器，利用柱型或板型散热器为壳体，在散热器底部穿入热媒管，壳体内注入工质，并建立真空环境，这是一种常温重力式热管。

工作过程是：在散热器底部，供热系统通过热媒管将壳体内的工质加热，在工作温度范围内，工质沸腾，蒸汽上升至散热器上部凝结放热，凝结液沿散热器内壁回流至加热段被再次加热蒸发，热量通过工质的不断循环相变由热源传递至热沉，达到供热、加热的目的蒸发段相当于散热器的“内热源”，“冷凝段”的表面积远远大于“蒸发段”的表面积。

为了改善对室内热微环境的影响，供暖散热器理想的目标是一定的热媒温度下得到最大的散热量，同时有均匀的表面温度，避免散热器表面出现“热区”、“冷区”。

几种工质的主要热物理参数（1）热虹吸散热器的放热能力不及常规散热器。

热虹吸散热器属于“二次换热”，总的传热热阻比常规散热器大，使得以外表面计算的总传热系数下降；受结构的局限，热虹吸散热器“蒸发段”传热面积远小于“冷凝段”传热面积，因而其传热能力主要取决于热媒管与工质之间的热阻。

另有研究表明，强化热媒与工质之间的换热可以提高热虹吸散热器总传热系数30%以上[3]。

（2）热虹吸散热器具有与常规散热器相反的表面温度均匀性特性。

常规散热器表面温度不均匀，存在明显的“热区”和“冷区”，热媒出口附近散热器表面测试温度值明显低于热媒进口附近的测试温度值，散热器表面温度标准偏差数据比热虹吸散热器相应数值高得多，而且其数值随着热媒温度的升高而加大；热虹吸散热器表现出良好的表面温度均匀性特性，但水工质热虹吸散热器在热媒进水温度低于88℃时，散热器表面温度标准偏差值与常规散热器不相上下，热媒进水温度88℃后，水工质热虹吸散热器表现出良好的表面温度均匀性；随着热媒进水温度的升高，各种实验工质热虹吸散热器的表面温度均匀性越显著。

对于常规散热器，热媒温度越高，进、出口端受热不均匀越显著，相应进、出口端散热器表面温度的不均匀性也越明显；而对于热虹吸散热器，表面温度不均匀是工质蒸汽不均匀分布和残存不凝性气体阻止蒸汽凝结放热引起的。

超导液简介：【技术背景】热水供暖是传统的取暖方式，但是水暖具有耗能大、传热慢、废水多、维护困难，以及使用寿命短等不可克服的缺陷。

为此，科学界对多种采暖方式进行了系统的研究，将航天技术—热管超导技术改造、发展成介质超导技术运用到采暖系统中，这是采暖技术的突破性革命。

本发明涉及一种热导介质，尤批一种高温高效热导介质。

目前在热导技术领域中处于领先的技术是热管技术，而决定热管热导率和传热速度的关键因素是工作介质。

工作介质因为工作温度的不同可用水、汞、氟里昂、钾、钠、银等物质。

固态工质在加热过程中，不断吸热，并通过金属管壁向外传热，而液体工质的工作原理是先吸热蒸发，蒸发的介质流向低温端放热凝结。

由此可见，介质是以吸放潜热的方式传递热量。

上述工质热导率有限，将安放在热管中不能迅速的将热量传出去，这样就会热管内压不断升高，容易产生爆管。

为了提高热导率，加快导热速度，人们不断的控索和研究高热导率材料。

现已有人在热导介质中加入铹元素，铹元素是人工合成的放射性超铀元素，半衰期仅3分钟，有相关新闻报导全世界总量仅几十克，其制作复杂，操作危险，价格极其昂贵是黄金价格的上千倍；还有人采用钴、锶以提高热导率，但钴、锶是放射性元素，污染环境对人体危害极大；也有人研究在导热介质中加入铬、钾以提高其热导率。

而铬有毒，且易发生爆炸，不安全。

本发明的目的是研制一处热率高、成本低、制取容易，安全可靠，对人体无毒无害作用的高热导率介质，以克服现行热导材料的缺点。

介质的制作是超导热技术的关键：本发明高温高效热导介质配方（按重量百分比）是：1-3％，填充液15-20％。

N2是传导介质，H2O2是还原剂，其作用是促进氧化还原反应，KMnO4是催化剂，可对氧化反应起到催化作用，而CO （HN2）2是活泼增效剂，在热导介质中加入此活泼增效剂也是为了增加整个氧化还原反应的速度。

本发明高温高效热导介质以N2为主，其比重小，溶比重小，沸点低，热传导系数高，热容量大，再加入氧化还原剂、高能增效活泼剂、催化剂后，在其氧化、增效、催化作用下，以相应化学热传导的方式快速将高温区的热量传到低温区，又能够快速冷凝放热，把热量释放出去。

热管换热器工作原理及特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热管换热器是一种高效换热设备，利用热管作为传热介质，通过在换热器内部的传热管路中进行传热工作，实现热量的传递和换热。

热管换热器具有结构简单、能耗低、换热效率高等特点，在工程领域得到了广泛的应用。

本文将重点介绍热管换热器的工作原理、特点以及在工程应用中的优势，希望通过深入的研究和分析，能为读者提供更加全面和深入的了解，为今后热管换热器在工程实践中的应用提供借鉴和参考。

1.2 文章结构本文将首先介绍热管换热器的工作原理，包括其基本工作原理和传热过程，以帮助读者深入了解热管换热器的工作机制。

接着，我们将探讨热管换热器的特点，包括其高效换热、结构简单等优势，以便读者对热管换热器在工程中的应用有更全面的认识。

最后，我们将重点讨论热管换热器在工程应用中的优势，以展示其在实际工程中的重要性和价值。

通过对热管换热器的原理、特点和应用优势进行全面介绍，本文旨在帮助读者深入理解和应用热管换热器技术。

1.3 目的：本文旨在深入介绍热管换热器的工作原理及特点，探讨其在工程应用中的优势。

通过对热管换热器的全面解析，旨在帮助读者全面了解该换热器的优点和适用领域，为工程实践提供参考和指导。

同时，通过对热管换热器未来发展前景的展望，进一步探讨该技术在换热领域的潜力和发展方向。

希望本文能为读者提供一份全面且深入的研究参考，促进热管换热器技术的不断创新与发展。

2.正文2.1 热管换热器的工作原理热管换热器是一种利用热管换热原理实现热量转移的换热设备。

其工作原理是通过热管内介质的相变过程来实现热量的传递。

热管换热器主要包括蒸发段和冷凝段两部分。

在蒸发段，工作介质（如液态水）受热后蒸发成为蒸汽，蒸汽通过热管的热传递作用被传输到冷凝段。

在冷凝段，蒸汽失去热量后冷凝成为液态介质，释放出的热量再次通过热管传递到冷却介质。

通过这样的过程，热管换热器实现了热量的高效传递，并具有一定的节能效果。

导热碳纳米管
一、导热碳纳米管是什么呢？
哎呀，小伙伴们，导热碳纳米管可神奇啦。

它就像是微观世界里的超级导热小能手。

你想啊，在那些超级小的尺度下，它能把热量快速地传导开来。

这碳纳米管啊，长得就像那种超级细的小管子，不过可别小瞧它哦，它在导热方面的本事可大着呢。

二、导热碳纳米管的导热原理
它导热厉害呢，是因为它的结构。

它的原子排列方式就像是为导热专门设计的一样。

热量在它里面就像是坐了小火箭，蹭蹭地就跑起来了。

就好比我们在一群有序排列的小珠子里传递一个小信号，碳纳米管里的原子就像是那些小珠子，热量这个小信号就传得可快啦。

三、导热碳纳米管的应用
1. 在电子设备里
好多手机啊、电脑啊，里面的小零件发热可严重啦。

要是没有好的散热措施，就会像人发烧了一样，变得不好使。

导热碳纳米管就可以用来做散热材料，让这些电子设备能正常工作，不会因为太热而死机或者出故障。

2. 在能源领域
比如说一些电池啊，在工作的时候也会产生热量。

导热碳纳米
管可以帮助电池更好地散热，这样电池的寿命就会更长，性能也会更稳定。

就像给电池找了个小空调，让它一直舒舒服服地工作。

四、导热碳纳米管的发展前景
我觉得啊，导热碳纳米管的未来那是一片光明。

随着科技不断发展，我们对散热的要求会越来越高。

而导热碳纳米管这么厉害，肯定会被用到更多的地方。

说不定以后啊，不管是大的机器设备，还是小的智能家居，都会有它的身影呢。

它就像一颗正在升起的小明星，在材料科学的天空里会越来越闪耀。

超导电性的机理和物理性质超导电性一直以来都是物理学家们研究的一个热点话题，对于理解物质的属性和研发新型电子器件具有重要的意义。

超导材料能够在一定的温度、电场和磁场下表现出零电阻、无磁性和完全电势的特性，这些性质使其在电力输送和储存、超导磁体和量子计算等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍超导电性的机理和物理性质，并展示它的潜在应用。

1. 超导电性的机理超导电性的机理可以归结为电子间的相互作用和凝聚态物理学的基本原理。

在超导材料中，电子发生了库伯对（Cooper pair）的相互作用，两个同中心反向旋转的电子的自旋自发结合形成了一个玻色型粒子，即库伯对。

库伯对之间发生相互作用，形成了超导电流，最终表现出零电阻的特性。

超导电性的出现需要满足两个条件：低温和完美的晶格结构。

在低温下，热运动导致的杂乱震荡减弱，库伯对之间的相互作用增强，从而形成了超导电流；而完美的晶格结构则有利于库伯对之间的跃迁和稳定性。

尤其对于高温超导材料，完美的晶格结构变得更加重要。

2. 超导电性的物理性质2.1 零电阻和磁通量量子超导电性最为重要的性质是零电阻，由于零电阻可以让电流不受到电阻的阻碍，从而在电力输送和储存中有着广泛的应用。

此外，超导材料还表现出一些奇异的物理性质，如超导磁通量量子。

磁通量是一个物理量，与电场和电磁波密切相关。

当外加磁场达到零电阻转变临界值时，超导材料的磁场量子数就会发生物理改变，即传输磁通量的最小单位成为h/2e，其中h为普朗克常数，e为电子电荷量，这被称为超导磁通量量子效应。

这一效应被证明对于量子计算领域具有重大的意义。

2.2 铁电和超导性从近几年的研究结果来看，铁电材料与超导电性之间存在着紧密联系。

铁电材料是有极性的晶体材料，在外加电场下能形成偏振电荷，从而实现能量转化。

研究发现，将铁电材料与超导材料复合后，可以得到新型铁电超导材料，其表现出优异的电子传输性质和优越的电磁感应性能。

这为新型的低功耗电子器件和能量转化器件的研发提供了新的思路。

热管heat tube1.简介定义：封闭的管壳中充以工作介质并利用介质的相变吸热和放热进行热交换的高效换热元件。

一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。

脉动热管（自激振荡热管）主要结构形式有开式循环振荡热管，开式不循环振荡热管，带单向阀闭式循环振荡热管和无阀闭式循环振荡热管四种，见图1。

无阀闭式自激振荡热管(close loopself-oscillating heat pipe without check valve, 简称：CLSOPHP)在实际研究中更受青睐。

2.原理它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。

CLSOHP是一种不平衡热传输装置。

其工作原理可简述为:将管内抽成真空并充入部分工质后,由于管径足够小,管内将形成不均匀分布的汽柱和液柱.在蒸发端,工质吸热产生汽泡.气泡膨胀升压推动液柱和汽柱从蒸发段流向冷凝段,汽柱到冷凝段后遇冷收缩并破裂,被冷凝成液体.在压差推动下,冷却液体从冷凝段回流到蒸发段,从而实现热量从热端到冷端的传递.3.性能影响因素3.1因素1.管径2.充灌率:对于不同工质、运行参数和结构，其具体范围值略有不同。

低充灌率下有更多的气泡，自由度更大，但同时用于显热交换的液体质量减少。

高充灌量下只有少量气泡，引起的扰动更小，气泡泵效应减小，从而降低了装置的性能。

因此，存在一最佳充灌率。

3.工质的影响用于自激振荡热管的工质应具有下列特性：1)dP/dT 值要高：确保蒸发温度较小改变时，在产生的气泡内部其相应的饱和压力改变较大，这样将有助于装置的泵效应。

2)低的动力粘性：这将产生更低的剪切力。

3)低潜热：在给定显热是主要换热模式的事实下，低潜热有助于气泡迅速产生和破裂。

4)高比热：没有专门研究明显表明流体的比热对传热性能有影响。

这方面需要进一步研究。

超导材料的基本磁性特点1. 超导材料1.1超导材料的发现及简介1908年，荷兰莱登实验室在昂尼斯（Kamerlingh Onnes）的指导下，经过长期的努力，首次将氨液化，获得了4.2K的低温。

随后在1911年，他在研究水银的低温电阻随温度的变化时发现水银的电阻R在4.2K附近突然降到了零。

如图1-1所示。

昂纳斯把这种电阻突然消失的状态称之为超导态。

此后，他们又发现其他许多金属也具有超导现象，他们把这种能随温度降低而进入超导态的材料叫做超导材料，也叫做超导体。

很多物质都是超导材料。

在元素周期表中，常压下具有超导电性的就有26个，如：Pb、In、Sn、Al、N b、V、Ta等，有的元素在常压下不能成为超导体，但在高压下就能进入超导态，如：Ge、Si等（见附表1-1）。

表1.1-1超导合金和超导化合物的转变温度除此之外，还有一些金属元素的合金，化合物也能呈现超导电性，称之为合金超导体和化合物超导体。

超导合金以PbIn、NbTi为代表，超导化合物以N b Sn、3V G a为代表。

3他们的Tc见表 1.1-1。

迄今为止，具有超导性的元素、化合物以有数千种。

特别是近20年来，高温氧化物超导体的发现，有使超导体的类属增加了成千上万个，表1.1-2列出了一些主要的高温氧化物超导体及其Tc。

表1.1-2 高温氧化物超导体的超导转变温度2. 超导材料的基本磁性特点2.1临界磁场现以一圆柱形（长度比直径大的多，可近似的看为无限长）超导体为例。

降低温度到Tc以下，再加一与圆柱体平行的外磁场。

实验表明，在低于样品Tc的任一确定温度下，当外加磁场强度H小于某一确定数值Hc时，超导体具有零电阻。

当H大于Hc时，电阻突然出现超导态被破坏而转变为正常态。

我们称Hc为超导体的临界磁场。

临界磁场是温度的函数，记为()Hc T。

临界磁场是标志一超导体性质的重要物理量，不同超导体的Hc-T曲线都可近似的用下列公式表示2=-(2.1-1)H c T H c T T c()(0)[1(/)]其中(0)H c是T= 0K时超导体的临界磁场（通常记为H0）。

超导热地暖模块简介概况：超导热地暖，又称超薄超导热节能干式地暖，该产品目前是一种全新的超导热散热材料，具有独特的导热取向，沿两个方向快速、均匀地导热，层状结构可很好地适应任何表面，它的导热速度是普通金属的六倍，会很快将地暖管里的热量通过超导层向超导层以面状向周围快速传递，温度传导均匀，性能更稳定，更舒适，特别适合壁挂炉采暖、电采暖、集中供暖等工程，一般加热时间需要10-25分钟，就能够达到房屋的加热效果。

在能源方面，可节省45%的能源，是一种全新的环保节能材料，基于干式保温模块内置铺设管材的一种新型地暖方式，干式模块包括隔热层、导热层，导热层位于隔热层的上方，导热层与隔热层固接，导热层与隔热层上对应设有地暖盘管槽，地暖盘管槽为∪形槽，也无需使用胶水覆膜固定，既不占层高又保障地面良好的舒适度，又减少了房间的占用层高，因为该产品无需任何地面回填。

特点：1、节能，本超导热地暖模块采用德国研发的航空超导纳米材料技术，该材料的导热速度比铝板快6倍。

2、环保，本超导热地暖模块表面含有75%的活性炭，可以吸附甲醛、苯等有害气体，而其本身不含任何有害物质。

3、超强抗压，本超导热地暖模块采用40Kg容量的特制高性能XPS材料，压缩强度为248KPa（国标≥100Kpa）长期使用绝不会变形、塌陷。

4、升温快，即开即用。

本超导热地暖模块是面散热，升温快，用时短，即开即用，10-30分钟即可升温，比传统地暖快5-10倍。

5、运行成本低，因传热速度快，它比传统地暖可节约30-50%费用，最高可达58%。

6、脚感舒适，超强隔音，重复使用。

7、耐酸、耐碱、耐高温（最高温度可达470℃）寿命长达80年。

8、增加层高，减轻楼房负重。

9、全面通过国家化学建筑材料测试中心检测。

符合国家建筑节能降耗的政策，对于建设低碳节能，资源节约型社会具有重要意义，该超导热地暖模块也是国家住建部、国家地暖委员会重点推介超导热地暖模块。

地暖模块简介：公司目前严格贯彻ISO9001：2000国际质量管理体系的运行，2010年3月份获得国家高新技术企业认证。

热管的工作原理及基本特性热管是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式。

热管原理 - 工作原理从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。

从热传递的三种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。

热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。

一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。

热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。

管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。

热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸汽在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。

这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1．3×(10负1－－－10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。

管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。

当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。

如此循环不止，热量由热管的一端传至另—端。

热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程：(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液－汽）分界面；(2)液体在蒸发段内的（液－－汽）分界面上蒸发；(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；(4)蒸汽在冷凝段内的汽，液分界面上凝结；(5)热量从（汽－液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；(6)在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。

超导热传导散热材料摘要：1.引言2.超导热传导散热材料的概念和原理3.超导热传导散热材料的分类和特点4.超导热传导散热材料的应用领域5.超导热传导散热材料的发展前景和挑战6.结论正文：【引言】随着现代科技的飞速发展，电子元器件的集成度和计算能力不断提高，设备运行时产生的热量也相应增加。

因此，热管理技术在保障设备稳定运行和提高使用寿命方面具有重要意义。

超导热传导散热材料作为一种具有很高热传导性能的材料，在众多领域中具有广泛的应用前景。

本文将对超导热传导散热材料的概念、原理、分类、特点、应用领域以及发展前景和挑战进行介绍。

【超导热传导散热材料的概念和原理】超导热传导散热材料是指在超导状态下具有很高热传导性能的材料。

超导是指某些材料在低温下电阻为零的物理现象。

当材料处于超导态时，电子在晶格中自由移动，形成无阻力的电流，从而使得热量可以迅速地从一个地方传导到另一个地方。

这种高效的热传导机制使得超导材料在散热领域具有巨大的潜力。

【超导热传导散热材料的分类和特点】根据超导材料的类型，超导热传导散热材料可分为以下几类：1.金属超导体：如铌、钽等，具有很高的热传导性能，但需要在低温下才能实现超导。

2.高温超导体：如铜氧化物等，在较高温度下具有超导性质，热传导性能较好，但仍需在低温环境下使用。

3.半导体超导体：如硼烷等，具有较高的热传导性能，但需要在极低温度下才能实现超导。

超导热传导散热材料的共同特点是具有很高的热传导性能，能够有效地实现热量的传递和散热。

【超导热传导散热材料的应用领域】超导热传导散热材料在众多领域具有广泛的应用前景，如：1.电子设备散热：用于高性能计算机、服务器、手机等电子设备的热管理，提高设备运行稳定性和使用寿命。

2.能源领域：应用于核能、太阳能等清洁能源领域的热交换和热传导，提高能源转换效率。

3.航空航天领域：用于航天器、火箭发动机等高温环境下的热管理，提高设备性能和可靠性。

4.医疗设备：应用于生物医学领域的热疗和热成像设备，提高治疗效果和诊断准确性。

超导材料的机理和应用超导材料是指在低温条件下电阻几乎为零的材料。

这种材料对于科学研究和工业应用都有着重要的意义。

本文将探讨超导材料的机理和应用。

一、超导材料的发现和研究历程超导现象第一次被发现是在1911年，当时荷兰的物理学家海克尔·坎丹(Johan Heike Kamerlingh Onnes)在实验室中将水银降温至几乎绝对零度(-273.15°C)时，发现水银的电阻变为零。

此后几十年中，科学家们发现了许多超导材料，并且对它们的机理进行了深入探究。

二、超导材料的机理超导材料的机理可以用BCS理论来解释。

BCS理论指的是由约翰·巴丁·巴丁和利奥纳德·库珀，以及约翰·罗伯特·施里费尔提出的一种解释超导现象的理论。

该理论认为，当波长较长的电子在晶体中相互作用时，它们将形成一个表现为声子的量子激发。

这个声子可以在晶格中移动并与其他电子相互作用。

这些相互作用使一些电子形成能量能够降至绝对零度以下，因此形成超导材料。

三、超导材料的应用1.低温实验研究由于超导材料在低温下具有极低的电阻，因此它们可以用于低温实验研究。

研究人员可以通过将超导材料降温至几乎绝对零度，来研究电学性质和超导现象。

超导材料在磁场中也有很多特殊的性质，这些特殊性质也可以用于研究。

2.电力传输和储存超导材料的另一重要应用是在电力输送和储存领域。

由于超导体在传输电力时的电阻极低，所以可以大幅降低输送电力的损耗。

此外，超导体还可以用于制造储能设备，这种储能设备可以存储大量的电能，并且不会损失太多电能。

3.医疗领域超导技术还可以应用于医学诊断和治疗，特别是在磁共振成像方面。

磁共振成像是一种非侵入性的医学成像技术，可以生成详细的身体内部图像。

在这种技术中，使用超导体来制造巨大的磁场，然后使用磁共振仪来生成图像。

4.量子计算最后，超导体还可以应用于量子计算。

量子计算是一种可以实现比传统计算机更强大的计算机，以量子比特(quantum bit)而不是传统比特为基础。

超导体超导原理大解密展开全文上一节：量子纠缠，一种被神化了的粒子常态运动宇宙大解密系列全书：第四章：超导体超导原理大解密第一节：超导体超导原理大解密当看到这个题目的时候，我想大家已经猜到了，我前面提到的这种新材料就是‘超导体’。

超导体的作用，不仅仅是目前科学界所认为的那样‘仅具有超导电性、抗磁性’，这种材料还具有‘超强的硬度、超强的抗拉伸性、超强的抗辐射性等等’一系列远超人类想象的超强特性，是人类由‘地球文明’走向‘星际文明’必不可少的材料。

这种材料的特性被发现至今已达百年之久，却迟迟没有大的突破，为什么？因为‘对原子世界运行规则的不了解’。

那么怎样制造‘常温’超导体呢？或者说如何让超导体在常温环境下体现出超导特性呢？！接下来先让我们了解一下，超导体发展的最新动态，看看超导体研究的问题到底出在了哪里！1.0超导体研究的最新动态目前最常见的超导体有：铌钛合金、钡镧铜氧化物、锶镧铜氧化物、钡镧铜铌氧化物、钇钡铜氧化物、贡钡钙铜氧化物、氢化镧、钾（或铯、钕）中掺入C60产生超导性。

铌钛合金、钡镧铜氧化物、锶镧铜氧化物、钡镧铜铌氧化物、钇钡铜氧化物，这几种超导体的超导转变温度除‘钇钡铜氧’，其他均在77K以下，‘钇钡铜氧’转化温度约为90K 左右，超过77K的液氮温度，被称为高温超导体。

为了便于分析，我们在这里将他们划分为‘第一类超导体’。

贡钡钙铜氧化物。

转化温度133K。

我们将他们划分为‘第二类超导体’。

氢化镧、钾（或铯、钕）中掺入C60。

氢化镧，转化温度约250K，但需要在高压环境下才能体现超导性；钾（或铯、钕）中掺入C60，根据目前的报道有望实现常温环境下的超导。

我们将他们划分为‘第三类超导体’超导体类型分析：以上提到的这些超导体基本属于‘金属类超导体’，大家知道，金属多为晶体结构，第一类超导体是典型的‘多晶体融合’的产物；第二类超导体虽然仍属多晶体融合，但是其中加入了另一种金属‘汞’以后，超导温度有了很大的提高，而汞是一种非晶体，而且是以单原子形态存在的液态金属；第三类超导体，是单分子与单晶体融合的结果，超导温度比第二种又有一较大提高。

超导及其应用技术一、超导电性超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料在低温条件下电阻变为零，电流通过时不会有任何损失的性质。

当温度升高时，原有的超导态会变成正常的状态。

超导现象是荷兰物理学家翁纳斯（H．K．Onnes，1853—1926年）首先发现的。

1．超导现象翁纳斯在1908年首次把最后一个“永久气体”氦气液化，并得到了低于4K的低温。

1911年他在测量一个固态汞样品的电阻与温度的关系时发现，当温度下降到4.2K附近时，样品的电阻突然减小到仪器无法觉察出的一个小值（当时约为1⨯10–5Ω）。

由实验测出的汞的电阻率在4. 2K附近的变化情况，该曲线表示在低于4.15K的温度下汞的电阻率为零。

电阻率为零，即完全没有电阻的状态称为超导态。

除了汞以外，以后又陆续发现有许多金属及合金在低温下也能转变成超导态，但它们的转变温度（或叫临界温度Tc）不同。

表1列出了几种材料的转变温度。

表1 几种超导体利用超导体的持续电流可做一个很有趣的悬浮实验。

将一个小磁棒丢入一个超导铅碗内，可看到小磁棒悬浮在铅碗内而不下落（图1）。

这是由于电磁感应使铅碗表面感应出了持续电流。

根据楞次定律，电流的磁场将对磁棒产生斥力，磁棒越靠近铅碗，斥力就越大。

最后这斥力可以大到足以抵消磁棒所受重力而使它悬浮在空中。

图1 超导铅碗上方悬浮着小磁棒超导体的电阻准确为零，因此一旦它内部产生电流后，只要保持超导状态不变，其电流就不会减小。

这种电流称为持续电流。

有一次，有人在超导铅环中激发了几百安培的电流，在持续两年半的时间内没有发现可观察到的电流变化。

如果不是拆掉了维持低温的液氮装置，此电流可能持续到现在。

当然，任何测量仪器的灵敏度都是有限的，测量都会有一定的误差，因而我们不可能证明超导态时的电阻严格地为零。

但即使不是零，那也肯定是非常小的—它的电阻率不会超过最好的正常导体的电阻率的10–15倍。

2．临界磁场具有持续电流的超导环能产生磁场，而且除了最初产生持久电流时需要输入一些能量外，它和永久磁体一样，维持这电流和它所产生的磁场，并不需要任何电源。