关于超导体的运用？磁流体发电机属于超导体器件吗超导体器件有哪些

本文目录

• 关于超导体的运用
• 磁流体发电机属于超导体器件吗超导体器件有哪些
• 超导的应用
• 超导电磁船的工作原理是什么
• 室温超导体能做什么
• 新颖高效的磁流体发电技术是什么
• 超导体是有什么作用和用途
• 超导磁流体潜艇的工作原理
• 螺旋桨推进和喷水推进，超导磁流体推进的优缺点
• 水是超导磁流体吗

关于超导体的运用

1．超导发电超导体对人类社会影响最大的将是提供更多的电力，超导用于发电的装置目前有磁流体发电、超导电机发电、热核聚变发电三种。滋流体发电是一种高效、低污染、单机容量大、直接将热能转变为电能的一种新型的发电方式。普通火力发电需把热能转化为机械能再转化为电能，效率最高有33一36％。磁流体发电是让煤（石油、天然气）加氧化剂、添加剂燃烧产生的等离子体高速通过磁场，使热能直接转化为电能，磁流体一蒸汽联合循环发电装置最高效率达到55%，而且可自动脱硫，污染小．但这种发电方式目前遇到的困难是当磁感应强度在1．5特以上时，磁流体的铁芯逐渐处于磁饱和，磁场强度很难再提高。于是人们就想到超导体，如果利用超导磁体，那么就很容易在较大体积内产生强度为几十特的磁场，且消耗的励磁功率很小，它具有性能良好，质量小等优点。例如，磁感应强度可达4一5特的超导磁体，质量只有300一500克，而要产生同样磁场强度的磁体质量却有15一20吨。目前，美国、前苏联、日本都建有这种超导磁流体发电机。超导发电机发电是利用超导体制造发电机磁极绕组，不仅可大大增加发电机的极限输出容量，而且效率高，体积小，质量小，可节约大量电能和金属材料。常规的两极发电机的极限输出在现今条件下只能达到1．5*109瓦，但超导发电机则可达3*1010瓦，甚至更大。一台6X106瓦的电动机，常规质量为370X103千克，采用超导体材料仅重40X103千克；又如目前已建成的一台5X106瓦超导交流发电机，其功耗比普通电机减少三分之二，体积缩小百分之八十以上。因此有人估计，超导体可以把发电成本降低60％，可以把经电缆输电的成本降低10％，这些优点使得它特别适宜于建造高效率的大型发电站、移动电源及做为太空飞船的动力设备。超导体还可帮助科学家建立核聚变发电系统，这种发电系统是以氢做燃料的，其反应温度与太阳的温度一样高。从理论上讲这种能源是取之不尽的，在实践上，关键问题是如何生成足够强大的磁场来控制剧烈的热核反应，超导材料将能够解决这个问题。2．超导输电目前输电均采取高压交流输电，损耗较大，降低了有效的电能．利用超导体的零电阻这个特性，可以制成超导电缆，无损耗地输电，不但输电效率高而且可以节约材料，避免铺设高架电缆，降低输电成本。这种超导电缆能传输几十万兆瓦的功率，它还能在较低的电压下，传输强大的电流。如一条三相超导电缆能在35干伏电压下，传输104安培的电流。美国曾制成一种锡铌超导电缆，把三根直径为14厘米的345千伏超导电缆装置在直径为45厘米的高绝热导管中，就可输送像整个纽约这样大城市的全部用电。3. 超导贮能为了利用电力负荷的峰值和低值的差，解决高峰期用电的紧张状态，现在越来越多的地方应用蓄能的方法来调节电力负荷。用超导材料制成的贮能线圈，能以磁能的形式将电能大量贮存起来，并具有密度大、损耗小的特点。4．超导电磁推进超导电磁推进的装置是在船体内安装一个超导磁体，它会在海水中产生一个强大的磁场。同时，在船体两侧安装一对强大的电极，使海水在两极间产生很大的电流。由于磁场和海水中电流的相互作用，海水在船后对船体产生一个强大的推力。这时海水和电极相当于转于和电枢，利用与电机相同的原理就可推动船体前进。世界上第一艘“超导船”于1992年1月27日在日本神户下水，它以超导电磁为动力，其外型看起来像是鲸鱼与太空火箭的混今体，长30米，理论最高时速可达每小时200公里左右。

磁流体发电机属于超导体器件吗超导体器件有哪些

首先，磁流体发电机的原理和普通的电磁发电机的原理几乎相同其次：超导体这三个字的不是指器件，而是一种材料或物质超导体这个词是相对于导体和绝缘体来说的超导体、导体、绝缘体都是相对物理概念，不是绝对的物质都是由分子组成，分子都是由原子组成，原子都包含了原子核以及核外电子核外电子围绕原子核做不规则运动，同一种物质在不同的温度下其内部电子的运动剧烈程度不同物体导电，说明自由电子可以很顺利的在物体内部通过，但是当温度升高，物体内部的自由电子运动加剧时，自由电子在试图通过时就有可能“撞上内部电子”，外在表现就是这种物质的电阻增大了，这也是为什么大多数导体的电阻随温度的升高而升高明白了这一点，我们就反其道而行之，人为的降低这种物质的温度，当温度下降到一定程度时，其内部电子几乎不动了，这时，它就是超导体超导体不难找，铁疙瘩你一直给他降温也可以当超导体用难找的是高温超导体，比如常温下就表现出超导性能的材料如果能找到价格低廉的常温超导体，我们的生活会发生翻天覆地的变化，最直观的的表现就是你家的电费不用再交那么多了

超导的应用

超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。

1、强电应用

超导发电机：超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组，以提高电流密度和磁场强度，具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机，磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点，但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗，而超导磁体自身损耗小，可以弥补这一不足。

2、弱电应用

超导计算机：高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。

3、抗磁性应用

超导磁悬浮列车：利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。

超导现象发展前景介绍：

超导现象早在1911年就为世人所知。目前我国关于超导技术的各项研发均已步入正轨，且进入产业化运作，现已普遍运营在电力行业、通信领域、军事领域以及医疗领域等。

在我国关于超导的研发中，超导材料经营经历了低温到高温的研发，第一代材料已经研究成熟，第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好；超导产品品类逐渐增加，现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然与国际尚有一定的差距，但部分领域的研发已经处于国际先进水平。

由于超导技术被认为将在一定程度上决定一个国家智能电网的竞争力，因此，对于超导产业而言，“十二五”期间，我国智能电网的全面建设将给该产业的发展提供良好的发展契机。

由于超导技术壁垒高，虽然各类超导材料企业以及电线电缆类生产企业相继进入超导产业市场，但全球仅少数研究机构掌握相关技术，且尚未有企业实现大规模商业化生产，市场呈现垄断格局，因此市场的最先进入者将因丰富的运行经验占据明显的优势地位，成为市场的领导者。

以上内容参考：百度百科-超导

超导电磁船的工作原理是什么

20世纪末期，海上出现了一种没有螺旋桨、没有舵的“怪船”，这就是超导电磁船。我们不禁要问，没有螺旋桨靠什么前进？没有舵，船又怎样把握方向呢？

我们首先要了解一下超导电磁船的基本原理。我们知道，利用超导体在超导状态时电阻为零的特点，把超导材料制成线圈，通上强大的电流，这时，就会在海水中产生强大的磁场，因为线圈不会发热，所以不用担心会被烧坏，这样，就可以把线圈的功率做得足够大。

同时，在海水中设置电极，利用海水的导电特性，形成通电回路，使海水带电。这样带电的海水在强大的磁场的作用下，产生了使海水发生运动的电磁力，而船体就在反作用力的推动下向相反方向运动。超导电磁船依靠电磁力作用前进，所以它根本不需要螺旋桨。

超导电磁船所获得的推力与通过海水的电流大小、超导线圈产生的磁场强度成正比。

我们只要控制进入超导线圈和电极的电流大小和方向，就可以控制船的速度和方向；并且可以做到瞬时启动、瞬时改变方向、瞬时停止，可见，超导电磁船具有其他船舶无法比拟的机动性。

室温超导体能做什么

整体提升电子技术。超导发电。日常应用电子技术都基于有电阻的电路，大量能源因电阻而转变为热量白白损耗，人们因为散热问题也投入了无数资源。常温超导会使电能极少转变为热量，从而提升导体和装置的效率，使用电器更加方便，电子设备速度上百倍的提升。一种是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组，以提高电流密度和磁场强度;另一种为超导磁流体发电机。超导体还具有完全抗磁性。超导体还具有完全抗磁性。将超导材料放置在磁体上方，由于磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，致使超导体悬浮在磁体上方。此特性可以应用于。核聚变反应堆磁封闭体。核聚变反应时，内部温度高达1亿～2亿摄氏度，常规材料无法包容放射物质。超导体产生的强磁场可作为“磁封闭体”，将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来，使核聚变常规使用变得可能。

新颖高效的磁流体发电技术是什么

火力发电何以造成能量使用效率低呢？最重要的原因是能量转换过程中环节太多，这就必然要消耗许多能量。如能革除这些由热能转换成机械能的中间环节，则至少可以使燃料能量的利用率提高到60％。这对能源使用的意义是何等巨大啊！而磁流体发电方式正是朝着这个方向努力的一种十分有效的尝试。所谓“磁流体发电技术”，就是用燃料（石油、天然气、燃煤、核能等）直接加热成易于电离的气体，使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动时，切割磁力线，产生感应电动势，即由热能直接转换成电能。由于不经过机械能转换环节，所以称之为“直接发电”，燃料利用率也就得到提高。这种技术也称为“等离子体发电技术”。为什么叫“磁流体”呢？这要追溯到160年前，即1831年，英国的著名物理学家法拉第发现的电磁感应现象。人们就是根据这一现象，利用导电固体（金属）在磁场里高速运动产生的电动势，制成了发电机，这就是常规的发电方式。如果通过磁场的导体是气体或液体（叫导电流体），利用这种导电流体和磁场相互作用而发电，就叫做“磁流体发电”了。经物理化学实验表明，要使普通气体导电，就需要大约7000℃以上的高温才能实现必要的导电率，这样的高温是一般燃烧方式难以达到的。但若在气体中播撒一定数量的“低电离电位物质”，如钾、钠、铯等，在2000℃～3000℃高温下，即可达到磁流体发电所需的导电率。流体发电装置主要由燃烧室、发电通道和磁体组成。它所应用的导电流体，目前有液态金属和等离子体。“液态金属”是指用导电率比较高的，且在稍高于常温就易于变为液态的金属，如钠（97.7℃）、钾（63.6℃）等，这叫“液态金属磁流体发电”。但它们难以高速流动，因此，使用较少。利用高温气化的等离子体发电的，叫“等离子体发电”，是目前使用最多的一种方法。还有一种是利用核反应堆产生的热进行联合循环发电的，叫“核能磁流体发电”目前这种方法尚未进入成熟阶段，但很受重视。磁流体发电并不是开辟新能源，而是一种新的能源转换方式。它的优点在于：一是热效率高；二是结构紧凑、体积小；三是单机容量大：四是发电启停动作快；五是节省资源且可用高硫煤发电；六是对环境污染较小；七是可以副产氮肥等。由于它发电启停快，很适于满足“尖峰负荷”和军事武器装备方面特殊电源使用。如船舶动力、航空、航天器上用电，特别是用于火箭发动机燃烧室和磁流体发电联合装置，则可获得千瓦级的功率。近年，超导技术飞速发展，有的国家又在研究“超导磁流体发电机”，因其输出功率几乎不受磁场强度的制约，足以提供强大的输出功率，可适于需要小型化、大容量电源系统的武器装备使用。美国海军己研制成功3千瓦超导磁流体发电机样机。自从1959年美国阿英柯公司试验燃煤磁流体发电技术成功后，世界上磁流体发电的研究，以美、日、前苏联为代表，进展较快。目前已有17个国家在从事这项发电技术的研究开发工作。其中13个国家重点研究燃煤磁流机发电技术。大部分正进入工业性实验电站研究阶段。日本早在1966年就把磁流体发电技术作为通产省的第1号国家项目，经连续进行10多年的开发研究后，终于在1981年由三菱机电公司完成了“马克-7”型实验装置，用钢铁系磁铁，形成了高达2.5千高斯的磁场，将煤油变为2900℃的燃气，以每秒1000米的高速流过发电通道，输出功率为100千瓦，连续运行了200小时，但真正达到实用化，需要6万高斯以上的强磁场，最低输出功率为数万千瓦，且要连续工作5000～6000小时。因此，还要进行长期努力才能实现。目前正在研究100万千瓦级燃煤磁流体发电站。前苏联主要是研究以天然气为燃料的磁流体发电技术，已于1991年首先建成了世界上第一座50万千瓦级的Y-500型磁流体——蒸汽动力联合循环实验电站。1973年前苏联和美国开始联合研究磁流体发电技术，美国制造的磁流体发电通道和46吨重的6万高斯超导磁铁安装在前苏联的装置上进行试验。前苏联自己还计划在新建的梁赞州火电站中，建造一座100万千瓦级燃煤大型磁流体发电——蒸汽涡轮发电机组合电站。这种电站效率可达50％，节约燃料25％～30％，可连续工作1万小时以上。美国则以燃煤为燃料，正在建造一座30万千瓦级实验型磁流体发电装置。在1990年曾拨出4040万美元作为磁流体发电技术的科研费。美国防部还计划在1992～1997年间研究军用型磁流体发电装置用于空间航行器上，功率10万千瓦，一次运行时间500秒。中国已把这项技术作为“863计划”重点项目，在1989年还与美国、前苏联两国科技界分别确定联合研究万千瓦级中试电站的技术概念。千千瓦级磁流体发电机组已完成试验任务，最高输出功率2200千瓦。燃煤磁流体发电通道电级试验装置，也已完成试验任务，到1990年已运行540小时。到2000年的目标是建造一座万千瓦级燃煤磁流体——蒸汽联合循环中试电站。专家们预测，目前磁流体发电在技术上已日趋成熟，随着超导技术的发展，可望将在90年代广泛应用在矿物燃料发电站中，这对整个能源发展，促进经济兴旺，必将产生重大影响。

超导体是有什么作用和用途

超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用，包括超导发电、输电和储能；弱电应用即电子学应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪（SQUID）已经产业化。 

另外，作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商业领域主要应用于医学领域的MRI（核磁共振成像仪）。作为科学研究领域，已经应用于欧洲的大型项目LHC项目，帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题。

扩展资料

人类最初发现超导体是在1911年，这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人发现。

汞在极低的温度下，其电阻消失，呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入，一方面，多种具有实用潜力的超导材料被发现，另一方面，对超导机理的研究也有一定进展。

超导体具有三个基本特性：完全导电性（零电阻效应）、完全抗磁性（迈斯纳效应）、通量量子化（约瑟夫森效应）。

超导磁流体潜艇的工作原理

超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但目前它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键。动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A.蓄电池舱：作为备用能源，磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池，该舱靠近艇的中部指挥舱下层空间。B.核反应堆舱：要求输出功率高，安静性能好，持久力长的特点。使用热离子反应堆，它能转换电能，简化舱内结构，热离子反应堆不会产生高温、高压、而且节约材料和能源。C.发电机舱：该舱设置在核反应堆舱之后。装2台给磁流体推进器供电的主发电机和2台供设备及照明用的辅助发电机；在机舱后部设有消音器、甲板下设燃料油、润滑油箱、冷却海水泵以及压载水舱。D.操控舱与磁流体推进器舱：操控舱内主要装有液氦制冷装置，推进器的直接或备用操纵装置，测量仪表台、柜等。在磁流体推进器舱内，安装1台六连环直流螺旋型超导磁流体推进器。磁流体通道前后端分别设有海水吸入导流管和喷出导流管，吸入口呈卵圆形在艇体外壳上“开凿”，喷管出口则穿出艇尾壳体。它的运行原理是：在强大的电磁力作用下，海水旋转着向后高速运动，再经出口导流器变为平行水流后通过喷口向艇尾喷射，推动潜艇前进。由于数个螺旋型磁流体推进器相互之间是独立的，因此任意改变其中某几个推进器的推力大小，即可改变潜艇航行状态、实现左转、右转、上浮、下沉等运动姿态。

螺旋桨推进和喷水推进，超导磁流体推进的优缺点

所谓的“磁流体推进器”是通过海水的通道建立了一个磁场，该磁场对海水的电导率可以产生电磁力，从而使信道内的运动，如果运动点至船尾的方向，那么反应将船推向前进。前者是使用哪推力的电磁力用作机械功率：传统的机械旋转的螺旋桨相比，磁性流体，它是从不同的推杆（螺旋桨例如，水射流泵等）的类。正因为如此，无磁流体推进器与螺旋桨叶片，齿轮传动机构和轴泵等，是一个完全静止的设备。一旦使用这种现代化的潜艇推进器，便从根本上消除通过机械转动，噪音和功耗的限制所产生的振动，并可以用高速航行几乎绝对安静的状态。根据其速度高达150，这是不可能的任何种类的机械旋转的螺旋桨的理论计算。

水是超导磁流体吗

水不是超导磁流体。根据查询相关资料信息：水不是超导磁流体，磁流体是指磁性纳米颗粒在表面活性剂进行包覆或改性后，高度均匀分散到载液中，形成稳定、功能化的胶体溶液，又称铁磁流体。