超导体的研制过程是什么?

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  中国的超导研究始于20世纪50年代,到80年代后期已经取得突破性进展。1986年12月26日,中国科学院物理研究所宣布获得超导临界温度48.6K的超导材料,并在少数样品中看到了70K时出现超导的迹象。1987年2月24日,中国科学院物理研究所又宣布发现了超导转变温度为100K以上的超导体,并首次公开宣布了液氮温区超导材料的成分。超导体不能在液氮温区(78K)工作的禁区终于被打破,氮在空气中大量存在,而空气的液化是一种广泛应用的技术。

  1987年,《人民日报》第一次在世界上公布了钡、钇、铜。氧体系。这一消息加速了世界范围内的高温超导研究。可以说,从一开始,我国高温超导材料的研究就居世界前列。这主要表现在:在提高体材的载流能力和制备高质量的超导薄膜上,我国目前仍属世界最高水平;在量子干涉器的制作以及将这种器件应用到地磁测量上,我国也属于世界最高水平;在高温超导粉料的制备,高温超导体材、线材的制备,以及发展金属有机化学气相沉积和发展厚膜技术方面,我国也属于世界上较高水平。此外,在确定高温超导材料的晶体结构、系统探索铋系、铊系材料及证实高温超导体中各种基本的超导现象等方面,我国也有较高水平的研究工作。

  随着实用高温超导材料的研究取得重大进展,作为应用超导技术最重要的组成部分的高温超导电力技术的实用化已成为现实。1998年7月中科院电工所研制和试验成功我国第一根1米/1200安高温超导电缆,被两院院士评为1998年中国十大科技进展之一。2000年7月,中科院电工所开发的6米长高温超导电缆成功通过了1450安培的电流试验,这标志着我国已经全面掌握了高温超导电缆的关键技术。此后不到一个月,中科院物理所研制出高温超导低相位噪声振荡器,其振荡频率和相位噪声等指标达到国际水平。2000年11月,北京有色金属研究总院超导材料研究中心研制成功我国第一根100米长的铋系高温超导带材,表明我国超导材料研究开始从实验室迈向应用阶段。这项技术填补了国内高温超导长带制备的空白,达到国际先进水平。1998年7月,北京有色金属研究院与兄弟单位共同研制成功我国第一根1米长1000安培铋系高温超导直流输电模型电缆。这项成果被两院院士列为当年中国十大科技进展。之后又研制成功高温超导带材,长116米,宽3.6毫米,厚0.28毫米,以螺旋管方式缠绕,用四引线安培,各项技术指标均达到国内领先水平。高温超导带材达到100米以上,就可进入生产领域。它主要用作输电电缆、变压器、核磁共振成像等。现在一般输电电缆在长距离输送时电力损耗达20%,而高温超导长带做成的输电电缆,输电损耗几乎为零,可极大地降低输电成本。

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