Контрольная по математике Дизайн Конспект лекций по электротехнике Теоретическая механика Электротехнические материалы Атомная энергетика Энергетический реактор

Явление сверхпроводимости открыто в 1911 г. Камерлинг-Оннесом, обнаружившем, что ртуть, охлажденная до температуры жидкого гелия (4.4К), полностью теряет электрическое сопротивление. Позднее было установлено, что сверхпроводимость возможна в олове, свинце и других металлах. К настоящему времени известно 35 металлов и более тысячи сплавов и химических соединений различных элементов, обладающих сверхпроводимостью.

Перспективы применения сверхпроводников достаточно четко были отражены в статье "Новые сверхпроводники: перспективы применеия"

Сверхпроводники 1-го рода могут существовать в сверхпроводящем или нормальном состоянии, а сверхпроводники 2-го рода в одном из трех состояний - в сверхпроводящем, смешанном или нормальном. Сверхпроводящие вихри окружают сердцевины с нормальной проводимостью.

Металлические сплавы обычно представляют механическую смесь исходных металлов, твердый раствор или химические (интерметаллические) соединения.

Отношение коэффициента теплопроводности [MET8B] к удельной проводимости металла выражается законом Видемана - Франца - Лоренца

Манганины - сплавы на медной основе, содержащие около 85% Cu , 12% Mn , 3% Ni.

Из проводниковых материалов - твердых тел, жидкостей и газов в электротехнике наиболее часто применяют металлы и сплавы.

Серебро - один из наиболее дефицитных матералов, достаточно широко применяемый в электротехнике и электронике для высокочастотных кабелей, защиты медных проводников от окисления, для электродов некоторых типов керамических и слюдяных конденсаторов в электрических контактах, где оно используется в сплавах с медью, никелем или кадмием, в припоях ПСр-10, ПСр-25 и др.

Высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП)

В начале 1987г. появились сообщения о разработке керамического материала со структурой YBa2Cu3O7 , в котором сверхпроводящее состояние наступает при 93К в поле с Вкр=5.7Тл. Такие материалы имеют структуру типа перовскита (минерала CaTiO3 ). Плотность тока в системах Y-Ba-Cu-O получена в настоящее время до 104 А/см2, что меньше, чем в металлических сверхпроводниках. Перспективными являются висмутовые системы Bi2Sr2Ca2Cu3Ox , температура перехода которых достигает -158оС. В популярных изданиях имеются сведения о получении ВТСП с критической 250К. Лучшие сверхпроводящие свойства получаются в пленочных образцах, пропускающих ток ~106А/см2.

Свойства ВТСП во многом зависят от технологии. Наиболее простой способ состоит в размоле металлических оксидов, прессования смеси и отжиге в атмосфере кислорода при температуре 900оС. Новое вещество образуется в результате химической реакции. Для

устранения межгранулярных прослоек и получения более упорядоченной ориентации кристаллов полученное соединение подвергают плавке с последующим охлаждением. Исследуются и другие методы получения ВТСП.

Для широкого применеия ВТСП требуется преодолеть ряд трудностей, к которым можно отнести необходимость получения больших плотностей тока, гибкости, прочности, способности выдерживать большие магнитные и центробежные нагрузки, легкость обработки, стабильность свойств и др.

Электротехнические материалы Теория конструктивных материалов


На главную