Материаловедение и материалы электронной техники. Плотянская М.А - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

57
меняя это соотношение можно регулировать сверхпроводящие
свойства и получить сверхпроводники, имеющие температуру пе$
рехода до –163 °С и плотность тока в сверхпроводящем состоянии
до 10
4
А/см
2
, что меньше, чем для металлических «традицион$
ных» сверхпроводников.
Разрабатываются новые материалы, обладающие большей плот$
ностью тока и более высокой температурой перехода в сверхпрово$
дящее состояние. Перспективными в этом отношении являются
так называемые висмутовые системы с химической формулой
Bi
2
Sr
2
Ca
2
Cu
3
O
х
, температура перехода которых достигает 158°С.
Сверхпроводниковые материалы используют для создания сверх$
сильных магнитных полей в достаточно большой области простран$
ства; для изготовления обмоток электрических машин и трансфор$
маторов, обладающих малой массой и размерами, но очень высоким
КПД сверхпроводящих кабелей для мощных линий передачи энер$
гии, волноводов с очень малым затуханием, мощных накопителей
электрической энергии, устройств памяти и управления. Эффект
Майснера–Оксенфельда, наблюдаемый в сверхпроводниках, исполь$
зуется для создания опор без трения и вращающихся электрических
машин с КПД, равным почти 100%. Явление сверхпроводящего под
веса применяется в гироскопах и в поездах сверхскоростной желез$
ной дороги и т. д.
Криопроводники. К их числу относятся материалы, которые при
сильном охлаждении (ниже –173°С) приобретают высокую элект$
рическую проводимость, но не переходят в сверхпроводящее со$
стояние. Это объясняется тем, что при низкой температуре удель$
ное сопротивление проводника обусловлено, как правило, нали$
чием примесей и физическими дефектами решетки. Поскольку со$
ставляющая удельного сопротивления, обусловленная рассеива$
нием энергии за счет тепловых колебаний решетки, пренебрежимо
мала, для криопроводников необходимо применять хорошо ото$
жженный металл высокой чистоты, который обладает минималь$
ным удельным сопротивлением в рабочем диапазоне температур
от –240 до –190 °С.
Минимальным сопротивлением при температуре жидкого азота,
самого дешевого хладагента, обладает бериллий, однако он отлича$
ется плохой технологичностью, дорог и высокотоксичен. Более дос$
тупен и технологичен алюминий в качестве криопроводящего мате$
риала (алюминий марки А999, содержащий примесей не более
0,001% при температуре жидкого гелия имеет удельное сопротивле$
ние не более 1...2·10
–6
мкОм·м).

Страницы