超導體的應用

超導體的應用可分為三類：強電應用、弱電應用和抗磁性應用。強電應用即大電流應用，包括超導發(fā)電、輸電和儲能；弱電應用即電子學應用，包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性應用主要包括磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

強電應用

超導發(fā)電機：目前，超導發(fā)電機有兩種含義。一種含義是將普通發(fā)電機的銅繞組換成超導體繞組，以提高電流密度和磁場強度，具有發(fā)電容量大、體積小、重量輕、電抗小、效率高的優(yōu)勢。另一種含義是指超導磁流體發(fā)電機，磁流體發(fā)電機具有效率高、發(fā)電容量大等優(yōu)點，但傳統(tǒng)磁體在發(fā)電過程中會產(chǎn)生很大的損耗，而超導磁體自身損耗小，可以彌補這一不足。

超導輸電：由超導材料制作的超導電線和超導變壓器，可以把電力幾乎無損耗地輸送給用戶。據(jù)統(tǒng)計，用銅或鋁導線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國，每年的電力損失即達1000多億度。若改為超導輸電，節(jié)省的電能相當于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠。

弱電應用

超導計算機：高速計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發(fā)生大量的熱，而散熱是超大規(guī)模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規(guī)模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發(fā)熱的超導器件來制作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度大大提高。此外，科學家正研究用半導體和超導體來制造晶體管，甚至完全用超導體來制作晶體管。

抗磁性應用

超導磁懸浮列車：利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產(chǎn)生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車。

核聚變反應堆“磁封閉體”：核聚變反應時，內(nèi)部溫度高達1億～2億攝氏度，沒有任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì)。而超導體產(chǎn)生的強磁場可以作為“磁封閉體”，將熱核反應堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然后慢慢釋放，從而使受控核聚變能源成為21世紀前景廣闊的新能源。