《浅谈关于超导技术应用课的感想2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈关于超导技术应用课的感想2.doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、_浅谈关于超导技术应用课的感想高中学物理的时候,我就对超导印象深刻，觉得电阻为零的超导是个很神奇的存在，人类一定可以利用它做成很多事情。但遗憾的是，当时对超导的了解，也仅限于它是在很低的温度下电阻才会变为零和其在磁悬浮列车上的应用。选课时，我看见有超导技术应用这门课，就毫不犹豫地选了。因为我想知道，超导，这个我感觉神奇的存在到底有多神奇，利用它能作成的很多的事情到底有哪些？第一次课，我便意识到，超导，并非我初中知道和理解的那么简单。我一直只知道它的特性有零电阻，却不知道它还有一个特性是抗磁性；一直知道它的电阻为零是在一定温度下，却不知道它是在低于其“临界温度”时，电阻骤然降为零的。我还知道了物
2、质具备超导能力可能的原因：化合物内部电子的分布是不平均的，在电子分布稀少或者没有电子的地方会形成一个空穴，而这个空穴可能就是关键所在。实现超导，并不仅仅是达到温度要求那么简单，原来实现超导必须具备一定的条件，如温度 、磁场、电流都必须足够的低。超导态的三大临界条件：临界温度、临界电流和临界磁场，三者密切相关，相互制约。临界温度我还比较清楚，但对于临界电流和临界磁场还是很陌生的，原来超导体无阻载流的能力也是有限的，当通过超导体中的电流达到某一特定值时，又会重新出现电阻，因此就存在一个临界电流；同样地，逐渐增大磁场到达一定值后，超导体会从超导态变为正常态，临界磁场因而也是存在的。还要说的是之前提到
3、的超导的第二个特性，完全抗磁性，又叫迈斯纳效应：超导体一旦进入超导状态，超导体内部的磁通量将全部被排出超导体外部，磁感应强度恒为零，且不论对导体是先降温后加磁场，还是先加磁场后降温，只要进入超导状态，超导体就把全部磁通量排出体外。而这个效应的应用，就是我们早就听说的磁悬浮列车。当然超导的应用远不止这一点，还有很多很多，我也在第一次课上就较多地了解到为了寻找较高临界温度的超导材料科学家们所做的努力。这门课主要是讲超导技术的应用。我也知道了超导的应用不仅仅只有磁悬浮列车而已。其实，超导技术的应用十分广泛，涉及输电、电机、交通运输、微电子和电子计算机、生物工程、医疗、军事等领域。比如在电力工程方面，
4、我一直明白远距离输电会存在线路损耗的问题，因为电线也是有电阻的，而超导输电在原则上可以做到没有焦耳热的损耗，因而可节省大量能源。而在交通运输方面，除了我们比较熟悉的磁悬浮列车外，还有若让超导磁悬浮列车在真空中运行，车速可达1600 km/h，利用超导体制成无摩擦轴承，用于发射火箭，可将发射速度提高3倍以上。人类目前正在大力地探索外太空，这个应用无疑是有巨大帮助的。在电子工程方面，用超导技术制成各种仪器，具有灵敏度高、噪声低、反应快、损耗小等特点，如用超导量子干涉仪可确定地热、石油、各种矿藏的位置和储量，并可用于地震预报，我在想如果对超导在地震预报上的应用大力研究开发，是不是可以更大程度上减少自
5、然灾害给人类带来的损失和伤害呢？而生物医疗方面的应用，超磁体在医学上的重要应用是核磁共振成像技术，可分辨早期肿瘤癌细胞等，还可做心电图，脑磁图、肺磁图。还有在军事上的应用，也有着非常广泛的前景，随着超导技术的不断成熟，也许有一天会出现超导潜艇，其外形尺寸可能只有今天潜艇的一半，但所装备的数量将增加一倍；航速将会提高。而噪音却大大降低而且超导体在传输过程中不会损失电力。还有美国攻打伊拉克的定向导弹，在定向武器方面，超导储能装置也会为其带来发展。超导发电机，推进器在飞机上的应用可大大提高飞机的生存能力，超导计算机应用于指挥系统，可使作战指挥能力迅速改善提高等等。超导技术应用的一个重要方面还有科学工
6、程和实验室。其应用包括高能加速器（高能加速器用来加速粒子产生人工核反应以研究物质内部结构，是基本粒子物理学研究的主要装备），核聚变装置等。核聚变高中曾经简单地学习过，知道其产生很大的能量，比裂变产生的能量都要大。没想到超导体在其应用中也是不可缺少的关键部件。最令我惊讶的是，超导技术在农业方面也有应用，因为在强磁场作用下，能够影响种子的萌发、苗期生长、作物产量和品质、遗传特性等。说了这么多，其实看根源，可以一言以蔽之，超导材料和技术的应用在于，提供强磁场，用于高能物理受控热核反应和凝聚态物理研究。核磁成像，超导磁悬浮列车，超导输电线等。我着重谈谈令我印象深刻的超导技术的三个应用。第一个，自然还是
7、磁悬浮列车，超导磁悬浮列车是利用超导磁体的完全排磁性(迈斯纳效应)，使列车悬浮在空中，以直流电动机作为推动力。他的优点是，不接触轨道，无摩擦，运行安全，无噪声，无任何有害气体排放，造价也只有地铁的三分之一。在如今能源紧缺，提倡保护环境和可持续发展的情况下，这项应用无疑是恰到好处，并且令人兴奋的。而这样伟大的应用其实主要是利用了人们都知道的把两块磁铁相同的一极靠近，它们就相互排斥，反之，把相反的一极靠近，它们就互相吸引这样一个道理。当然，虽然其优点很多，但目前还是存在技术问题，列车停电后的制动问题，对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求高，强磁场对人体与环境都有影响等。这些问题都是需要我
8、们去进一步探索和解决的。第二个，是超导限流器的应用，我们都知道短路电流可能带来的危害，对于传统的限流器我们也是有所了解的，而超导限流器在系统正常运行时无电阻（超导体处于超导态）；在系统发生短路故障时，迅速产生高阻抗（超导体处于失超态），将故障电流限制到较低的水平。当线路故障排除后，超导限流器可自动恢复超导态为再次限制短路电流做好准备。比传统的限流器跳闸后需要手动恢复要好得多。第三个，是超导储能，超导磁储能（SMES）单元是由一个置于低温环境的超导线圈组成，低温是由包含液氮或者液氦容器的深冷设备提供。功率变换/调节系统将SMES单元与交流电力系统想念，并且可以根据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。通常使用两种功率变换系统将储能线圈和与交流电力系统相连：一种是电流源型变流器；另一种是电压源型变流器。在能源紧缺的今天，超导技术的应用在储能方面无疑也做出了巨大的贡献。其实任何一项技术，我们只要充分研究和利用，它都是可以最大程度地造福人类的。超导技术的应用随着起技术的成熟，也越来越广，我们也明白其会为我们的未来带来无限的可能。我们要做的就是像我们寻找高温超导材料一样，即使只是很小幅度的成功和发现，也要不懈努力，因为即使一小步，也是新高度。相信这样一来，在不久的将来，超导技术一定会最大程度地造福于人类，给人类带来更好的生活。6_