Некоторые металлы обладают замечательными свойствами: при охлаждении их электросопротивление понижается обычным образом, но при достижении некоторой температуры это сопротивление исчезает полностью. Тогда говорят, что произошел переход в сверхпроводящее состояние. Температура, при которой сверхпроводник теряет сопротивление, называется его критической температурой (рис. 1).
Табл. 1. Температурная зависимость сопротивления сверхпроводника
Применение сверхпроводников открывает пути улучшения технических и экономических параметров современных приборов и устройств или дает принципиально новые решения проблем, которые не могут быть реализованы с помощью обычной техники.
Одна из первых и наиболее освоенных областей применения сверхпроводников — создание высоких магнитных полей, вплоть до 20 кА/м. Такие поля используются в физике плазмы, физике высоких энергий, ядерной физике (ускорители), в КПД и другими улучшенными рабочими характеристиками, сверхбыстродействующие ЭВМ.
Явление сверхпроводимости было открыто Камерлинг Опессом. Первый сверхпроводник — ртуть терял свое сопротивление при охлаждении его до 4 К (-269 °С). Развитие исследований в области материаловедения, физикохимии и металлофизики сверхпроводящих материалов, совершенствование методов изготовления высокочистых металлических веществ, а также техники измерения критических параметров привело к открытию большого числа новых сверхпроводников. Сверхпроводящими свойствами могут обладать металлы, сплавы и металлические соединения, а также неметаллические химические вещества в металлическом состоянии, органические соединения и ионные кристаллы.
Чистые элементы, обладающие сверхпроводимостью, можно классифицировать по следующим группам:
1) непереходные металлы Si, Ge, As, Sb, Bl, Se, Те, которые обладают сверхпроводимостью при высоком давлении; 2) переходные металлы групп 3d, 4d и Sd, у которых с увеличением порядкового номера происходит заполнение внутренних уровней; 3) тонкопленочные структуры на основе Li, Cs, Gr, Pr, Nd, Eu. Критическая температура чистых элементов не превышает 10 К.
При сплавлении чистых элементов возможно образование твердых растворов и упорядоченных сплавов типа интерметаллических соединений. Наиболее высокая температура сверхпроводящего перехода для этой группы материалов была обнаружена в интерметаллическом соединении Nb3Ge (23,3 К). В табл. 2 приведены значения критических температур наиболее технологичные сплавов.
Табл. 2. Свойства сверхпроводящих сплавов
На правах рекламы:
Трансформаторные регуляторы подразделяются на типы: для трехфазных и однофазных электродвигателей. Меняют частоту вращения ротора, за счет повышение или понижение напряжения на вторичной обмотке индуктивности.
Если Вам нужна информация о строительных и ремонтных работах, материалах и оборудованию этой сферы, то портал о строительстве может Вам помочь в этом. На сайте также есть техническая электронная библиотека книг зарубежных и русских авторов о строительстве.
