新能源新材料是什么(利用超导材料制作超导发电机)

新材料技术乃是依照人的意志，根据物理研究、 材料设计、材料加工、实验点评等一系列研究过程，制造出能满足各种需要的新型材料的技术。

新能源新材料要在环保理念发布以后引起对不可再生能源节省利用的一种新的科技理念，新能源新材料是指近期发展的或正在研制的、性能超群的一些材料，具备比传统材料更加出色的特性。

发展方向

超导材料

有些材料当温度下降至某一临界温度时，其电阻完全消失，这种情况称为超导电荷，具备这种情况的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是：当电阻消退时，磁感应线将不能根据超导体，这种情况称为抗磁性。

一般金属（比如：铜）的电阻随温度的下降而逐渐减小，当温度接近于 0K 时，其电阻达到某一值。而 1919 年荷兰科学家昂内斯用液氦制冷水银，当温度下降至 4.2K（即-269℃）时，发觉水银的电阻完全消失，

超导电荷和抗磁性是超导体的2个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度（TC）。超导材料研究的难题是突破“温度阻碍”，即寻找高温超导材料。

以 NbTi、Nb3Sn 为代表的好用超导材料已实现了商业化，在磁共振身体显像（NMRI）、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了运用；SQUID 做为超导体弱电运用的典范已在微弱电磁信号测量层面起到了重要作用，其敏感度是其它任何非超导的装置不能达到的。可是，因为常规低温超导体的临界温度过低，必须在昂贵繁杂的液氦(4.2K)系统内应用，因此严重地限制了低温超导运用的发展。

高温氧化物超导体的发生，突破了温度堡垒，把超导运用温度从液氦（ 4.2K）提升到液氮（77K）温区。同液氦相比，液氮是一种非常经济的冷媒，而且具有很高的热导率，给工程应用带来了极大的便捷。此外，高温超导体都具有非常高的磁性能，可以用于产生 20T 以上磁场。

超导材料最诱人的运用是发电、输电和储能。利用超导材料制作超导发电机的线圈磁体制成的超导发电机，可以将发电机的磁场强度提升到 5~6 万高斯，并且基本没有能量损失，与常规发电机相比，超导发电机的单机容量提升 5~10 倍，发电效率提升 50%；超导电力线和超导变压器可以把电力几乎无消耗地运输给用户，据调查，目前的铜或铝导线输电，约有 15%的电能损耗在电力线上，在我国每年的电力损失达 1000 多亿度，若改成超导输电，节约的电能等同于新建数十个大型发电站；超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料的抗磁性，将超导材料置于永久磁体（或磁场）上方，因为超导的抗磁性，磁体的磁感线不能越过超导体，磁体（或磁场）和超导体之间会产生排斥力，使超导体飘浮在上方。利用这类磁悬浮效用可以做高速超导磁悬浮列车，如已运转的日本新干线列车，上海浦东国际机场的轨道列车等；用以超导计算机，高速计算机规定在集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作中会产生大量的热量，若利用电阻接近于零的超导材料制作连接线或超微发热的超导器件，则不会有排热难题，可让计算机速率大大提高。

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