超導技術應用於哪些領域

『壹』 超導體是有什麼作用和用途

超導體的應用可分為三類：強電應用、弱電應用和抗磁性應用。強電應用即大電流應用，包括超導發電、輸電和儲能；弱電應用即電子學應用，包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性應用主要包括磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

超導磁體可用於製作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。目前超導量子干涉儀（SQUID）已經產業化。

另外，作為低溫超導材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商業領域主要應用於醫學領域的MRI（核磁共振成像儀）。作為科學研究領域，已經應用於歐洲的大型項目LHC項目，幫助人類尋求宇宙的起源等科學問題。

(1)超導技術應用於哪些領域擴展閱讀

人類最初發現超導體是在1911年，這一年荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人發現。

汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態。此後超導體的研究日趨深入，一方面，多種具有實用潛力的超導材料被發現，另一方面，對超導機理的研究也有一定進展。

超導體具有三個基本特性：完全導電性（零電阻效應）、完全抗磁性（邁斯納效應）、通量量子化（約瑟夫森效應）。

『貳』 超導技術的應用前景如何

超導技術的主體是超導材料，就是沒有電阻、或電阻極小的導電材料，電能在流經過程中幾乎不會損失。
實現超導常須將導體下降至一定溫度（起碼零下一悄肢滾百飢讓多攝氏度），電阻才突然趨近於零。具有這種特性的材料稱為超導材料。近年來，隨看材料科學的發展，超導材料的性能不斷優化，實現超導的臨界溫度在提高。 目前科學家雖已合成出在室溫下具有超導性能的復合材料，但這還僅限於實驗室中。至於它的應用前景（作用），具代表性的有以下幾方面：
（1）超導無電阻無損耗首先被想到用於長途輸電線路中，但目前不可能，因為這不是一般的導線且需要降溫。
（2）接著被想到的是用於大容量的電氣設備中，如超導大容量發電機，發電機線圈超導無電阻無損耗，發電效率極高，功率更大。
（3）還有就是應用到需要產生強磁的裝置中，如磁力懸浮列車，核磁共振裝置等。因啟余為強磁的產生依賴於電磁線圈中的大電流。超導線圈就有超大電流，產生超強磁場。
從實際出發，第（2）、（3）點才是今後超導技術應用的突破點。
望採納。

『叄』 超導技術可以應用在未來哪些領域

由於超導技術的神奇特性，人們普遍對超導的應用寄予厚望。下面，我們就來看看兩個已經接近成熟的超導應用實例。

超導磁懸浮列車

普通火車由於車輪與車軌之間存在著摩擦力，最高時速不可能超過300千米。於是，人們設想製造一種不靠車輪行駛的列車。就是說，列車行駛時不與車軌接觸，而是浮在車軌上，只與空氣摩擦，這樣受到的阻力就小得多了，列車自然也就能跑得更快。現在這一設想已經實現了。人們利用猛散超導磁體產生磁場，使它與另一磁場產生斥力，而這種斥力又使列車懸浮起來並且推動列車前進。這樣一種沒有車輪的新型列車誕生了，這種列車就是「超導磁懸浮列車」，時速可達到300千米以上，甚至達到500千米，這個速度都快趕上現在飛機的速度了。超導磁懸浮列車的乘客不會感到列車的顛簸，也不會聽到車輪與鐵軌的撞擊聲。它將是陸地上理想而舒適的交通工具。

超導材料與原子能

今天，我們生產和生活使用的能源種類雖然多，但主要還是來源於石油、煤炭、天然氣一類的礦物能源。地球上的礦物能源是有限的，而且不能再生，用一點就少一點。為了保證未來人類的能源供應，人們正在設法利用核聚變的巨大能量。要實現這個願望，必須用強大的旅李磁場把上億度的高溫等離子體約束在一定的區域，這是受控核聚變研究的一個關鍵問題。物理學家認為，高溫超導體將給未來的研究工作注入新的活力，幫助人們降伏受控核聚變，使之成為造福子孫萬代的用之不竭的能源。

磁懸浮列車

新一代電子器件——超導晶元

有人把超導晶元稱為繼電子管、晶體管之後的第三代電子器件。美國的法里斯在1987年研製出一種示波器，這是第一台採用超導器件的儀器。如果將超導晶元應用於計拆知遲算機，運算速度可提高1 000倍。

超導技術是物理學的一項重大成就。它為人類展現出一個應用廣泛、潛力巨大的新的技術領域。超導技術的日益成熟及其廣泛運用，將使21世紀更加異彩紛呈。

『肆』 超導體的應用有哪些

超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。
由於超導材料在超導狀態下具有零電阻和完全的抗磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩態強磁場。而用常規導體做磁體，要產生這么大的磁場，需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻水，投資巨大。
超導磁體可用於製作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。
超導發電機在電力領域，利用超導線圈磁體可以將發電機的磁場強度提高到5萬～6萬高斯，並且幾乎沒有能量損失，這種發電機便是交流超導發電機。超導發電機的單機發電容量比常規發電機提高5～10倍，達1萬兆瓦，而體積卻減少1/2，整機重量減輕1/3，發電效率提高50％。
磁流體發電機磁流體發電機同樣離不開超導強磁體的幫助。磁流體發電發電，是利用高溫導電性氣體（等離子體）作導體，並高速通過磁場強度為5萬～6萬高斯的強磁場而發電。磁流體發電機的結構非常簡單，用於磁流體發電的高溫導電性氣體還可重復利用。
超導輸電線路超導材料還可以用於製作超導電線和超導變壓器，從而把電力幾乎無損耗地輸送給用戶。據統計，目前的銅或鋁導線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國，每年的電力損失即達1000多億度。若改為超導輸電，節省的電能相當於新建數十個大型發電廠。
廣闊的超導應用
高溫超導材料的用途非常廣闊，大致可分為三類：大電流應用（強電應用）、電子學應用（弱電應用）和抗磁性應用。大電流應用即前述的超導發電、輸電和儲能；電子學應用包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性主要應用於磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。
超導磁懸浮列車利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由於磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以製作高速超導磁懸浮列車。
超導計算機高速計算機要求集成電路晶元上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發生大量的熱，而散熱是超大規模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發熱的超導器件來製作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度大大提高。此外，科學家正研究用半導體和超導體來製造晶體管，甚至完全用超導體來製作晶體管。
核聚變反應堆「磁封閉體」核聚變反應時，內部溫度高達1億～2億攝氏度，沒有任何常規材料可以包容這些物質。而超導體產生的強磁場可以作為「磁封閉體」，將熱核反應堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然後慢慢釋放，從而使受控核聚變能源成為21世紀前景廣闊的新能源。
科學家新近創造出一種新的物質形態，並預言它將幫助人類做出下一代超導體，以用於發電和提高火車的工作效率等多種用途。數賀
這種新的物質形態稱作「費密冷凝體」畢胡，是已知的第六種物質形態。前五種物質形態分別為氣體、固體、液體、等離子體和1995年剛剛發明的玻色一愛因斯坦冷凝體。
費密子和玻色子的重大差異，體現在「自旋」這一量子力學特性上。費密子是像電子一樣的粒子，有半整數自旋（如1／2，3／2，5／2等）；而玻色子是像質手畢攔子一樣的粒子，有整數自旋（如0，1，2等）。這種自旋差異使費密子和玻色子有完全不同的特性。沒有任何兩個費密子能有同樣的量子態：它們沒有相同的特性，也不能在同一時間處於同一地點；而玻色子卻能夠具有相同的特性。因此，1995年物理學家將一定數量銣和鈉原子冷卻成玻色子時，大部分原子變成了同樣的低溫量子態，實際上成為單一巨大的整體原子：玻色一愛因斯坦凝聚態。但像鉀一40或鋰一6這樣的費密子，即使在很低的溫度下，每種粒子必定也有稍微不同的特性。
2003年，物理學家找到了一個克服以上障礙的方法。他們將費密子成對轉變成玻色子，兩個半整數自旋組成一個整數自旋，費密子對就起到了玻色子的作用，所有氣體突然冷凝至玻色一愛因斯坦凝聚態。奧地利英斯布瑞克大學的科學家將鋰一6原子冷卻，同時施加穩定磁場，促使費密子結合在一起；美國科羅拉多「實驗室天體物理學聯合研究所」採用的技術略有不同，他們將鉀一40原子冷卻後施加磁場，通過磁場變化讓每個原子強烈吸引附近的原子，誘發它們形成成對原子，然後凝聚成玻色一愛因斯坦凝聚態。

『伍』 超導應用哪些方面

超導還可以在輻射探測儀、模擬信號處理器、超導磁屏蔽、電壓基準等方面廣泛應用。

在國防系統方面，超導技術在軍事上也可大顯身手。在弱電方面，用於水下通信、潛艇探測、遙感、掃雷等；製成高頻微波器件、紅外探測器，用於雷達、微波通信及地面衛星接收機；超導天線及饋線系統，用於導彈和衛星；數字信號和數據處理器等。在強電方面，主要是利用高電流密度超導材料所產生的強磁場及超導儲能線圈可以存儲大量能量的特性作為武器的能源，這樣可以減少儲能設備的尺寸和重量。美國的「星球大戰」計劃中投入5000萬美元進行這方面的研究。研究中使用的低溫超導磁體，估計其儲能密度相當高，在微微秒時間內釋放出來。

『陸』 超導的應用

超導技術是一種能夠實現電能的高效傳輸和儲存和物的技術，具有廣泛的應用前景。以下是超導技術的一些應用：

總之，超導技術具有廣泛的應用前景，可以在電力、交通、醫學等領域中發揮重要作用，為人類的生產和生活帶來更多的便利和效益。