以超導材料為題的作文

　　當電流通過(guò)金屬時(shí)，金屬會(huì )發(fā)熱。用熔點(diǎn)高的金屬絲制成的電熱原件，當有電流通過(guò)時(shí)，電能將轉換為熱能，從而獲得高溫。Ni-Cr、Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Al等合金以及W、Mo、Pt等金屬就是常用的電熱元件材料。

　　電流通過(guò)金屬（或合金）而使金屬發(fā)熱是由于金屬內部存在著(zhù)電阻，電阻具有阻礙電流通過(guò)的性質(zhì)。人們早已知道，金屬的電阻隨溫度的升高而增大，電阻的增大反過(guò)來(lái)又促進(jìn)金屬的發(fā)熱，如此惡性循環(huán)，用金屬導線(xiàn)送電時(shí)，傳輸的電流因而受到限制，如銅導線(xiàn)在自然冷卻的條件下，允許通過(guò)的最大電流密度為2～6A／mm2；電流再大，會(huì )因發(fā)熱過(guò)多而有燒壞導線(xiàn)的危險。金屬的這一弱點(diǎn)，促使人們去研究低溫時(shí)金屬電阻的變化。

　　金屬材料的電阻通常隨溫度的降低而減小。20世紀初，科學(xué)家發(fā)現汞冷卻到低于4.2 K時(shí)，電阻突然消失，導電性幾乎是無(wú)限大的，當外加磁場(chǎng)接近固態(tài)汞隨后又撤去后，電磁感應產(chǎn)生的電流會(huì )在金屬汞內部長(cháng)久地流動(dòng)而不會(huì )衰減，這種現象稱(chēng)為超導現象。具有超導性質(zhì)的物體稱(chēng)為超導體。超導體電阻突然消失的溫度稱(chēng)為臨界溫度（Tc)。在臨界溫度以下時(shí)，超導體的電阻為零，也就是電流在超導體中通過(guò)時(shí)沒(méi)有任何損失。

　　超導體的最突出的性質(zhì)是它們處于超導狀態(tài)時(shí)，材料內部的電阻為零，電流通過(guò)時(shí)不發(fā)熱，每平方毫米允許通過(guò)的電流可達到數萬(wàn)安培。超導體的另一性質(zhì)就是將超導體放入磁場(chǎng)中，超導體內部產(chǎn)生的磁感應強度為零，具有完全的抗磁性。

　　目前，已發(fā)現近30種元素的單質(zhì)，8 000多種化合物和合金具有超導性能。超導材料大致可分為純金屬，合金和化合物三類(lèi)。具有最高臨界溫度（Tc）的純金屬是鑭，Tc=12.5 K；合金型目前主要有銀鈦合金，Tc=9.5 K；化合物型主要有銀三錫，Tc=18.3 K；釩三鎵，Tc=16.5 K。

　　1986年以來(lái)，高溫超導體的研究取得了重大突破。1987年發(fā)現，在氧化物超導材料中有的在240K出現超導跡象。由鑭、鍶、銅和氧組成的陶瓷材料在287K的室溫下存在超導現象，這為超導材料的應用開(kāi)辟了廣闊的前景。

　　超導材料可制成大功率發(fā)電機、磁流發(fā)電機、超導儲能器、超導電纜、超導磁懸浮列車(chē)等。用超導材料制成的裝置，具有體積小，使用性能高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。

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