什麼是稀土超導材料？

什麼是稀土超導材料？其可以簡單地理解為一種含有稀土元素的超導材料。

超導體是一種抗磁體，低於臨界溫度（Tc）時，其會排斥任何試圖施加於它的磁場，這就是所謂的邁斯納效應。超導材料由於具有零電阻、抗磁性和電子隧道效應，而被人們認為是一種非常有發展潛力的材料。

與普通超導材料相比，稀土超導材料更容易實現超導現象，可用於採礦、電子工業、醫療設備、懸浮列車及能源等許多領域。在這裏需要注意的是，稀土主要是用來製備高溫超導體。

相比低溫超導體來說，高溫超導體更容易實現超導。低溫超導材料只能在特別低的溫度（接近絕對零度）下電阻才能為零，正常溫度下導電性能還不如銅好。一般而言，只有液氦才能讓低溫超導材料的電阻為零，這嚴重加大了該材料生產成本，因此在現實中難以得到廣泛應用。

而高溫超導體實現超導的條件並沒有像低溫超導材料那麼苛刻。我們所謂的高溫超導材料，並不是說溫度很高，25K（即-248℃）以上就算高溫超導材料了，而77K以上的液氮溫區超導材料，簡直就是理想中的高溫超導材料了。

經過科學家們不斷的努力，1986年發現一種鑭鋇銅氧陶瓷高溫超導體，其臨界溫度為35K。1987年2月又發現YBa2Cu3O7-x高溫超導體的臨界溫度達90K以上，大大超過了氮的沸點（77K）。

另外，值得一提的是，我國的科研團隊曾經利用燒結YBaCuO材料實現了130K的超導溫度，這可比液態甲烷的溫度還高！研究者自己曾想，如果把西氣東輸和西電東輸結合起來，製作一個高壓輸送管道，直接輸送液化天然氣，再把超導電纜穿到裏面，就可以同時實現天然氣和電能的高效傳輸了，這是多麼理想的能源輸送方式啊！

但是，理想很豐滿，現實卻並不那麼樂觀。YBaCuO材料已經發現了30多年了，到現在，都還沒有大規模應用。這主要原因是這種材料屬於陶瓷材料，不能像金屬材料那樣做簡單的拉伸，但也不是像普通陶瓷材料一樣簡單地燒結。它並不能做成傳統的電線樣式，而是地做成一種夾心條帶的形式，超導材料做成細長的薄片加在中間，上下需要覆蓋多層保護材料，這類帶材的生產工藝特別複雜，生產成本也很高。目前這種帶材只能做到一千多米的長度，美日俄韓德的公司和中國公司都可以生產了。

現在，實際生活中應用最多的超導材料就是NbTi線材和Nb3Sn線材，它們擁有較低的生產成本和較成熟加工工藝。

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