電力變壓器高溫超導材料

1911年，國外的科學家發現汞冷卻到 4K,時，其電阻值為零，這種現象稱為超導性。后來科學家們又陸續發現，鈹、鈦、鋅、鎵、鋯、锘等 24種元素是超導體。

     經研究超導體在磁場中，其表面形成屏蔽電流以反抗外界磁場，使磁場不能穿透超導體的內部，使其內部保持零磁場。這種情況只有在磁場較小時才會出現，如果磁場超過一定的值（臨界磁場），磁場將穿透金屬內部，使金屬失去超導性。因此，超導體具有兩個重要特性：超導電性（或零電阻特性）和抗磁性。同時超導體有三個要素，即臨界溫度、臨界磁場和臨界電流。

    以上 24種純金屬超導材料的臨界溫度范圍為0.1-9.1K，這些材料被稱為第一類超導體。由于臨界溫度、臨界磁場低，且都需要用液氦來冷卻，而氦又是一種稀有氣體，價格昂貴，因而大大限制了超導的應用。

    20世紀50年代科學家們發現某些合金和化合物的超導性的臨界溫度為0.1-9.1K，這類合金稱為第二類超導體。

    第二超導體有兩個臨界磁場：上臨界磁場和下臨界磁場。當外加磁場低于下臨界磁場時，磁力線不能穿透導體，導體電阻為零；當外加磁場高于上臨界磁場時，導體從“超導態”，轉變為“正常態”，超導性消失，即發生“失超”；當外加磁場界于下臨界磁場和上臨界磁場之間時，雖然有部分磁力線穿透導體，但超導性不會消失，這種狀態稱為混合態（或中間態）。

    20世紀 80年代，國內外的科學家陸續發現，臨界溫度為35-125K,的超導材料，均為氧化物陶瓷材料。根據超導材料的臨界溫度，可將其分為低溫超導材料和高溫超導材料。臨界溫度在25K以下為低溫超導材料，臨界溫度在25K以上為高溫超導材料。

   表中后兩類因含有tuo和汞，所以目前只有前兩類實際應用范圍較大。