高温技术|高温合成技术|高温超导技术

　　高温超导技术是21世纪具有巨大发展潜力和重大战略意义的技术，高温超导材料具有高载流能力和低能耗特性，可广泛应用于能源、国防、交通、YL等领域。

　　自1911年荷兰科学家H.K-Onnes在荷兰莱顿实验室首次发现了水银在4.2K的温度下出现零电阻现象以来，“超导”这一名词已经诞生了百余年。在这百余年的科研进展中，无数科学家为之做出了zhuo越贡献。

　　1933年Meissner效应发现。1957年，的BCS理论提出，为高温机制做出了合理的解释。1986年，瑞士科学家Bednorz和Miiller制备出了La-Ba-Cu-O系高温超导体，其高温转变温度已经达到了30K以上，为高温超导体的发展奠定了坚实的基础。同年，高温转变温度被提高到70K。

　　1987年，科学家研究出的Y-Ba-Cu-O超导体实现了从液氦温区向液氮温区的转变，突破了“77K”这一温度壁垒，即是高温超导现象，这一发现，是超导研究中一次质的飞跃。迄今为止，Hg系的铜氧化物的临界温度在常温和高压条件下分别达到了134K和164K。

　　超导体所具备独特的零电阻效应，迈纳斯效应，约瑟夫森效应和同位素效应使其有了广泛的应用价值，使人们寻找的一类传输无损耗的材料的设想成为现实。但是由于超导材料的低温限制，使其在生活中的应用大大降低。

　　随着高温超导体临界温度的提高，各类新型超导体的出现和制备工艺的改进，使高温超导体的应用领域更加广泛，如超导磁流体发电，高温变压器，超导储能，高温量子干涉器等等。如今，通常是将超导材料分为常规超导体(如Nb-Ti合金)，非晶超导材料，复合高温材料(如超导线带材料)，高温超导体，有机超导材料等。其中高温超导材料这一重要分支成为了Z具应用前景和应用价值的一类。

　　高温超导材料属于第二类超导体，有上临界磁场和下临界磁场，当温度达到高温转变温度时，当磁场强度介于上下临界磁

　　高温超导体是超导物质中的一种族类，具有一般的结构特征以及相对上适度间隔的铜氧化物平面。它们也被称作铜氧化物超导体。高温超导体并不是大多数人认为的几百几千的高温，只是相对原来超导所需的超低温高许多的温度，不过也有零下200摄氏度左右。而在人类所研究的超导中温度算提高非常多，所以称之为高温超导体。

　　1908年在实验室实现氦气液化后。1911年卡末林·昂内斯发现了超导现象，Blaugher阐述了超导电性与低温制冷系统之间的关系。目前，商业化的低温超导体有NbTi和Nb，Sn两种，它们的临界温度分别为9K和18K，因此对于大多数应用而言必须运行在5K温区以下。

　　通常昂贵的制冷成本使其难以在工业领域获得应用。相比而言，新的高温超体导氧化物陶瓷材料仅需较少的冷量，且可在液氮饱和大气压力平衡温度77K以上实现低场应用，还可在30～40K温区实现高场应用。制冷机在77K下的运行功耗低于在4K时相应数值的十分之一。

　　如下图所示。所有高温超导体必须工作在由电流密度、运行温度和磁场3个相互关联临界参数所限定的区域内。其中高温超导体无阻载流(呈现超导态)所对应的Z高温度称为该超导体的临界温度(Tc)，其载流能力上限称为临界电流密度(Jc)，而临界磁场(Hc)则是指磁场强度高于此数值后高温超导体将丧失超导电性。

　　3个临界参数超过其中任何一个，高温超导体都将转变为正常态。自从1986年高温超导被发现后，高温超导材料正逐步用于制作一些原理样机，如电动机、发电机、电力电缆、变压器、故障限流器和磁悬浮列车用磁体等。

　　Z常见的高温超导体包括BSCCO-2212、BSCCO-2223、YBCO-123和MgB2导体，它们采用不同的工艺制备。

　　1、高温超导体在电子工业中的应用

　　人类已进人信息共享和通信新时代，宽带无线通讯系统已进人欧洲和日本。超导滤波器由于临界温度高

　　高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”，主要应用于航空航天领域和能源领域。

　　高温合金一般可划分为铁合金、钛合金以及钴合金，这类合金具有耐高温的特性，但是这增加了其加工难度。通常在加工过程中的切割力和高温共同作用下，加工的合金很易变形或者破碎，进而会使加工件毁坏。部分的合金在加工过程中会产生表面硬化现象，这会导致工件受力不均匀，极易对加工的零件精度造成影响。

　　在钛合金加工过程中会出现上述问题。加工钛合金需要的切削力较强，远高于钢需要的切削力，但是钛合金本身具有的特殊性，同样造成了加工困难。主要的原因有：

　　1、高温合金包括钛合金在加工过程中极易硬化;

　　2、钛基的合金导热性能比较差，这就使得加工过程中产生的热量全部聚集在刃上;

　　3、钛合金的弹性较差，在进行切削时，使工件的精度容易受到影响;

　　4、在所有的合金中，钛合金化学性能是Z为活泼的。

　　这就导致在加工过程中易发生化学反应，使工件产生质量问题。这说明了高温合金的加工需要特殊的加工技术来实现。

　　我国高温合金的发展可分为三个阶段。

　　diyi阶段是指从1957年至1970年左右，这是我国高温合金的产生和起步阶段，在苏联专家的指导下研制出diyi种高温合金(GH3030)。这个阶段主要仿制前苏联高温合金，例如GH4033、GH4037系列的和K403、K406的等。

　　第二阶段是指20世纪70年代到90年代后期这段时间，这是我国高温合金的开始发展阶段。参照国外的技术标准同，进行研制和生产工作，在生产过程中建立严格的质量管理体系，学习国外的质量检测标准，加强对材料质量控制和质量检测工作。这一阶段，将传统的工艺同西方的先进