超導陶瓷

品 名：超導陶瓷

徠拼音:chāo dǎo táo cí

英文名稱：superconductivity ceramics

說明：具有超導性的陶瓷材料。其主要特性是在一定臨界溫度下電阻為零即所謂零阻現象。在磁場中其磁感應強度為零，即抗磁現象或稱邁斯納效應（Meissner effect）。高臨界溫度（90開以上）的超導陶瓷材料組成有YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超導陶瓷在諸如磁懸浮列車、無電阻損耗的輸電線路、超導電機、超導探測器、超導天線、懸浮軸承、超導陀螺以及超導計算機等強電和弱電方面有廣泛應用前景。

1973年，人們發現了超導合金――鈮鍺合金，其臨界超導溫度為23.2K，該記錄保持了13年。1986年，設在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物（鑭－鋇－銅－氧）具有35K的高溫超導性，打破了傳統“氧化物陶瓷是絕緣體”的觀念，引起世界科學界的轟動。此後，科學家們爭分奪秒地攻關，幾乎每隔幾天，就有新的研究成果出現。

1986年底，美國貝爾實驗室研究的氧化物超導材料，其臨界超導溫度達到40K，液氫的“溫度壁壘”（40K）被跨越。1987年2月，美國華裔科學家朱經武和中國科學家趙忠賢相繼在釔－鋇－銅－氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上，液氮的禁區（77K）也奇迹般地被突破了。1987年底，鉈－鋇－鈣－銅－氧系材料又把臨界超導溫度的記錄提高到125K。從1986－1987年的短短一年多的時間裡，臨界超導溫度竟然提高了100K以上，這在材料發展史，乃至科技發展史上都堪稱是一大奇迹！

高溫超導材料的不斷問世，為超導材料從實驗室走嚮應用鋪平了道路。

申請專利號CN87101149 專利申請日1987.12.12 名稱超導陶瓷　公開（公告）號CN87101149公開（公告）日1988.10.19 類別電學頒證日　優先權1987.3.25 JP 072481/87;1987.3.25 JP 072483/87;1987.3.25 JP 072487/87申請（專利權）株式會社半導體能源研究所 地址日本神奈川縣　發明（設計）人山崎舜平 國際申請 國際公布 進入國家日期　專利代理機構中國專利代理有限公司 代理人楊麗琴 摘要本發明是具有較高臨界溫度的超導陶瓷，它由稀土金屬、鹼土金屬和銅組成，缺陷很少，具有有限的多晶界面面積。主權項用於連續紡紗機的裝置包括一個繞所形成紗線（7）垂直軸旋轉的牽伸機構（8，9），其特徵在於：該裝置有一個能繞管狀樞軸（2）轉動的中空主體（1），該樞軸同軸地安裝在主體（1）上並靠紡紗機固定部件（3）進一步支撐，在上述主體（1）內部放置牽伸機構。牽伸機構的滾筒（8，9）通過齒輪系（21，60，81，85）（21'，60'，81－85）（21，60，81，82'85）（61－64）從主體（1）的旋轉運動獲得繞其自身軸的旋轉運動，由上述樞軸（2）支撐的部件（21，21'，61）和其它部件（60，81－85）（60，81，82'，85）（60'，81'－85'）由主體（1）支撐；在上述樞軸（2）內部有一個套筒使所形成的紗線（7）通過，上述套筒固裝在主體（1）上並相對於樞軸（2）同軸一起轉動；在套筒（5）內部有一般氣流圍繞所形成紗線7並以紗線（7）的前進方向運動，氣流還以相對滾筒（8，9）運動方向相反的方向圍繞牽伸機構的滾筒（8，9）並最終以所成紗線（7）的出孔（15）吹出。

1、在電力系統方面，可以用於輸配電。由於電阻為零，所以完全沒有能量損耗，而這種能量損耗現在通常達到20%。可以製造超導線圈，由於可形成永久電流，所以可以長期無損耗地貯存能量。

2、在交通運輸方面，可以製造磁懸浮高速列車。可以製成電磁推進裝置用於船舶和空間飛行器的推進。磁懸浮高速列車是利用列車內超導磁體產生的磁場和電流之間的交互作用產生向上的浮力，列車高速而無雜訊。目前我國上海、成都、大連都已建成磁懸浮列車，表明我國在超導磁懸浮的研究應用方面處於世界先進行列。

3、利用超導陶瓷的約瑟夫遜效應可望製成超小型、超高性能的第五代計算機。所謂約瑟夫遜效應是指被真空或絕緣介質層（約厚10nm）隔開的兩個超導體之間會產生超導電子隧道的效應。約瑟夫遜隧道結開關時間為10－12s，超高速開關時產生的熱量僅為10－6W，消耗功率少。這種器件的運算速度比硅晶體管快50倍，產生的熱量僅為其1/1000以下，所以能高度集成化，許多國家都在研製。

4、利用其抗磁性，在環保方面可以進行廢水凈化和去除毒物；在醫藥方面可以從血漿中分離血紅細胞並正在研究抑制和殺死癌細胞；在高能物理方面利用其磁場加速高能粒子等。

5、用於電子陶瓷。