功能陶瓷介紹ppt

1、功功 能能 陶陶 瓷瓷 引言引言 陶瓷業(yè)是一個(gè)富有陶瓷業(yè)是一個(gè)富有“源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、獨(dú)特工藝、文源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、獨(dú)特工藝、文 化載體、現(xiàn)代科技化載體、現(xiàn)代科技”屬性的行業(yè)?？梢哉f是屬性的行業(yè)。可以說是中中 國(guó)的第五大發(fā)明國(guó)的第五大發(fā)明，是中國(guó)最具世界影響力的產(chǎn)，是中國(guó)最具世界影響力的產(chǎn) 業(yè)，是一個(gè)與千家萬戶有關(guān)的產(chǎn)業(yè)。業(yè)，是一個(gè)與千家萬戶有關(guān)的產(chǎn)業(yè)。 白釉青花一火成，花從釉里透分明。白釉青花一火成，花從釉里透分明。 可參造化先天妙，無極由來太極生。可參造化先天妙，無極由來太極生。 1 1：陶瓷是陶器和瓷器的總稱。陶瓷是陶器和瓷器的總稱。 2 2：陶瓷是指用粘土、石英等天然硅酸鹽原陶瓷是指用粘土、石英等天然

2、硅酸鹽原 料料 經(jīng)過粉碎、成型、煅燒等過程而得到的具有一經(jīng)過粉碎、成型、煅燒等過程而得到的具有一 定形狀和強(qiáng)度的制品。定形狀和強(qiáng)度的制品。 從發(fā)展的歷程來看是先有陶器，后有瓷器，在從發(fā)展的歷程來看是先有陶器，后有瓷器，在 西漢時(shí)陶器和瓷器才分開。西漢時(shí)陶器和瓷器才分開。 表表 陶器與瓷器的區(qū)別陶器與瓷器的區(qū)別 類別類別材料材料溫度溫度釉釉聲音聲音源產(chǎn)地源產(chǎn)地 陶器陶器普通粘土普通粘土 （紫砂泥）（紫砂泥） 700-900度度上低溫釉上低溫釉 或不上釉或不上釉 雄渾雄渾世界范圍世界范圍 瓷器瓷器瓷土瓷土 （高嶺土）（高嶺土） 1200度以上度以上 上高溫釉上高溫釉清脆清脆中國(guó)獨(dú)有中國(guó)獨(dú)有 陶陶

3、器器 先進(jìn)陶瓷先進(jìn)陶瓷 (微米級(jí)微米級(jí)) 納米陶瓷納米陶瓷 高鋁質(zhì)粘高鋁質(zhì)粘 土和瓷土土和瓷土 釉的發(fā)明釉的發(fā)明 顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu) 分析方法分析方法 無損評(píng)估無損評(píng)估 更深入的更深入的 性能研究性能研究 相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科 的推動(dòng)的推動(dòng) 原料純化原料純化 陶瓷制備陶瓷制備 的新工藝的新工藝 陶瓷理論陶瓷理論 高溫技術(shù)高溫技術(shù) 瓷瓷 器器 傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷 3 3：廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無機(jī)非廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無機(jī)非 金屬固體材料和制品的通稱金屬固體材料和制品的通稱. . 4 4：由于陶瓷的：由于陶瓷的基本生產(chǎn)過程都遵循著基本生產(chǎn)過程都遵循著“原料處原料處 理一成型理一成型

4、煅燒煅燒”這種傳統(tǒng)方式這種傳統(tǒng)方式。因此，陶瓷因此，陶瓷 又又可以認(rèn)為是用傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)方法制成的可以認(rèn)為是用傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)方法制成的無無 機(jī)多晶機(jī)多晶產(chǎn)品產(chǎn)品 近幾十年來近幾十年來, ,隨著宇航、原子能和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，隨著宇航、原子能和電子工業(yè)的迅速發(fā)展， 對(duì)陶瓷材料無論從對(duì)陶瓷材料無論從性能、質(zhì)量、品種性能、質(zhì)量、品種等方面，均提出了越等方面，均提出了越 來越高的要求：來越高的要求： 陶瓷材料的研究和發(fā)展已從傳統(tǒng)陶瓷階段躍入到陶瓷材料的研究和發(fā)展已從傳統(tǒng)陶瓷階段躍入到先進(jìn)陶瓷先進(jìn)陶瓷 階段階段 先進(jìn)陶瓷是以化學(xué)方法制備的高純度或純度可控制的材料先進(jìn)陶瓷是以化學(xué)方法制備的高純度或純度可

5、控制的材料 做原料，通過調(diào)整材料的成分和結(jié)構(gòu)獲得傳統(tǒng)陶瓷無法比做原料，通過調(diào)整材料的成分和結(jié)構(gòu)獲得傳統(tǒng)陶瓷無法比 擬的卓越性能。先進(jìn)陶瓷從性能上可分為擬的卓越性能。先進(jìn)陶瓷從性能上可分為結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷 (Structural Ceramics)(Structural Ceramics)和功能陶瓷和功能陶瓷(Functional (Functional Ceramics)Ceramics)。 到到2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代，陶瓷材料的研究又進(jìn)入了第年代，陶瓷材料的研究又進(jìn)入了第3 3階段階段 納米陶瓷階段納米陶瓷階段，它將促使陶瓷材科研究從工藝到理論，從，它將促使陶瓷材科研究從工藝到理論，從

6、 性能到應(yīng)用都提高到一個(gè)嶄新的階段。性能到應(yīng)用都提高到一個(gè)嶄新的階段。 結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷是指具有特殊力學(xué)或機(jī)械性能，以及部分熱學(xué)或是指具有特殊力學(xué)或機(jī)械性能，以及部分熱學(xué)或 化學(xué)性能的先進(jìn)陶瓷，特別適于高溫下應(yīng)用的則稱為高溫化學(xué)性能的先進(jìn)陶瓷，特別適于高溫下應(yīng)用的則稱為高溫 結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷; ; 功能陶瓷功能陶瓷是指那些利用電、磁、聲、光、力等直接效應(yīng)及是指那些利用電、磁、聲、光、力等直接效應(yīng)及 其耦合效應(yīng)所提供的一種或多種性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)某種使用功能其耦合效應(yīng)所提供的一種或多種性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)某種使用功能 的先進(jìn)陶瓷。的先進(jìn)陶瓷。 1. 在原料上在原料上，傳統(tǒng)陶瓷以粘土為主要原料，新型陶瓷一般以人工合

7、，傳統(tǒng)陶瓷以粘土為主要原料，新型陶瓷一般以人工合 成的氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物為原料；成的氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物為原料； 2. 在制備工藝上在制備工藝上，傳統(tǒng)陶瓷以爐窯為主要生產(chǎn)手段，新型陶瓷廣泛，傳統(tǒng)陶瓷以爐窯為主要生產(chǎn)手段，新型陶瓷廣泛 采用真空燒結(jié)、保護(hù)氣氛燒結(jié)、熱壓、熱等靜壓等手段；采用真空燒結(jié)、保護(hù)氣氛燒結(jié)、熱壓、熱等靜壓等手段； 3. 在性能上在性能上，特種陶瓷具有不同的特殊性質(zhì)和功能，如高強(qiáng)度、高，特種陶瓷具有不同的特殊性質(zhì)和功能，如高強(qiáng)度、高 硬度、耐腐蝕、導(dǎo)電、絕緣、以及在磁、電、光、聲、生物工程硬度、耐腐蝕、導(dǎo)電、絕緣、以及在磁、電、光、聲、生

8、物工程 各方面具有的特殊功能，從而使其在高溫、機(jī)械、電子、宇航、各方面具有的特殊功能，從而使其在高溫、機(jī)械、電子、宇航、 醫(yī)學(xué)工程各方面得到廣泛的應(yīng)用。醫(yī)學(xué)工程各方面得到廣泛的應(yīng)用。 4. 在應(yīng)用上，在應(yīng)用上，傳統(tǒng)陶瓷主要應(yīng)用于制造日用器皿、衛(wèi)生潔具等生活傳統(tǒng)陶瓷主要應(yīng)用于制造日用器皿、衛(wèi)生潔具等生活 用品，而用品，而新型新型陶瓷則主要用于工業(yè)技術(shù)，特別是高新技術(shù)方面。陶瓷則主要用于工業(yè)技術(shù)，特別是高新技術(shù)方面。 新型陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷新型陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷 功能陶瓷是一類頗具靈性的材料：功能陶瓷是一類頗具靈性的材料： 能感知光線，或能區(qū)分氣味，或能儲(chǔ)存信息能感知光線，或能區(qū)分氣味，或能儲(chǔ)存信息 它們

9、在電、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優(yōu)異性它們?cè)陔?、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優(yōu)異性 能令其他材料難以企及能令其他材料難以企及 這些性質(zhì)的實(shí)現(xiàn)往往取決于其內(nèi)部的電子狀態(tài)或原子這些性質(zhì)的實(shí)現(xiàn)往往取決于其內(nèi)部的電子狀態(tài)或原子 核結(jié)構(gòu)，又稱電子陶瓷。核結(jié)構(gòu)，又稱電子陶瓷。 已在能源開發(fā)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光已在能源開發(fā)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光 電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等方面有電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等方面有 廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。 功能陶瓷介紹功能陶瓷介紹 信息功能陶瓷材料信息功能陶瓷材料 信息技術(shù)的重大需求信息技術(shù)的重大需求 信息功能陶瓷材料信息

10、功能陶瓷材料 信息技術(shù)的重大需求信息技術(shù)的重大需求 幾種常見功幾種常見功 能陶瓷能陶瓷 半導(dǎo)體陶瓷半導(dǎo)體陶瓷 瓷絕緣陶瓷瓷絕緣陶瓷 介電陶瓷介電陶瓷 發(fā)光陶瓷發(fā)光陶瓷 感光陶瓷感光陶瓷 吸波陶瓷吸波陶瓷 激光用陶瓷激光用陶瓷 核燃料陶瓷核燃料陶瓷 推進(jìn)劑陶瓷推進(jìn)劑陶瓷 太陽能光轉(zhuǎn)換陶瓷太陽能光轉(zhuǎn)換陶瓷 貯能陶瓷貯能陶瓷 陶瓷固體電池陶瓷固體電池 阻尼陶瓷阻尼陶瓷 生物技術(shù)陶瓷生物技術(shù)陶瓷 催化陶瓷催化陶瓷 特種功能薄膜特種功能薄膜 1 1、絕緣陶瓷、絕緣陶瓷 絕緣材料在電氣電路或電子電路中所起的作用主絕緣材料在電氣電路或電子電路中所起的作用主 要是根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求將要是根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求將導(dǎo)體物

11、理隔離導(dǎo)體物理隔離，以防電，以防電 流在它們之間流動(dòng)而破壞電路的正常運(yùn)行。此外，流在它們之間流動(dòng)而破壞電路的正常運(yùn)行。此外， 絕緣材料還起著絕緣材料還起著導(dǎo)體的機(jī)械支持、散熱及電路環(huán)導(dǎo)體的機(jī)械支持、散熱及電路環(huán) 境保護(hù)境保護(hù)等作用。等作用。 照明絕緣陶瓷套管 絕緣裝置陶瓷 根據(jù)室溫電阻率根據(jù)室溫電阻率的大小，材料可分為的大小，材料可分為 超導(dǎo)體超導(dǎo)體0 cm 、 導(dǎo)體導(dǎo)體10-2cm 半導(dǎo)體半導(dǎo)體=10-2cm109 cm 和絕緣體和絕緣體 109 cm 絕緣陶瓷，它必須具備如下性能絕緣陶瓷，它必須具備如下性能: 體積電阻率體積電阻率 1012 cm 相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù) 30 損耗因子損

12、耗因子0.001 介電強(qiáng)度介電強(qiáng)度 5.0KV/mm 陶瓷存在陶瓷存在電子式載流子電子式載流子和和離子式載流子離子式載流子。其中。其中 離子式載流子占主要影響。離子式載流子占主要影響。 離子電導(dǎo)率受離子的荷電量和擴(kuò)散系數(shù)的影響。離子電導(dǎo)率受離子的荷電量和擴(kuò)散系數(shù)的影響。 荷電量和體積越小越容易擴(kuò)散，因此堿離子影荷電量和體積越小越容易擴(kuò)散，因此堿離子影 響比較大。響比較大。 另外絕緣性還受顯微組織的影響，晶粒和氣孔另外絕緣性還受顯微組織的影響，晶粒和氣孔 影響不大，主要晶界相。影響不大，主要晶界相。 絕緣陶瓷材料的分類方法很多，若按化學(xué)組成分絕緣陶瓷材料的分類方法很多，若按化學(xué)組成分 類測(cè)可分為

13、氧化物系和非氧化物系兩大類。氧化類測(cè)可分為氧化物系和非氧化物系兩大類。氧化 物系絕緣陶瓷已得到廣泛應(yīng)用，而非氧化物系絕物系絕緣陶瓷已得到廣泛應(yīng)用，而非氧化物系絕 緣陶瓷是緣陶瓷是70年代才發(fā)展起來的，目前應(yīng)用的主要年代才發(fā)展起來的，目前應(yīng)用的主要 有氮化物陶瓷，如有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、AlN等。等。 除多晶陶瓷外，近年來又發(fā)展了單晶絕緣陶瓷，除多晶陶瓷外，近年來又發(fā)展了單晶絕緣陶瓷， 如人工合成云母、人造藍(lán)寶石、尖晶石及石英等。如人工合成云母、人造藍(lán)寶石、尖晶石及石英等。 常用絕緣陶瓷材料及其性能常用絕緣陶瓷材料及其性能 1、普通電瓷、普通電瓷 天然黏土天然黏土+長(zhǎng)石長(zhǎng)石+石英石英

14、 1250-1320C燒結(jié)燒結(jié) 用于高壓，電阻用于高壓，電阻.等的絕緣。等的絕緣。 2、氧化鋁瓷，鎂質(zhì)瓷、氧化鋁瓷，鎂質(zhì)瓷 電子元器件和電路中基體、電子元器件和電路中基體、 外殼、固定件，又稱為裝置瓷。外殼、固定件，又稱為裝置瓷。 Al2O3 MgO-Al2O3-SiO2 絕緣子絕緣子 3、氮化硅瓷基片、氮化硅瓷基片 集成電路基片材料的要求是：高電阻率，導(dǎo)熱性好，集成電路基片材料的要求是：高電阻率，導(dǎo)熱性好， 熱膨脹系數(shù)小，耐熱處理和化學(xué)處理。熱膨脹系數(shù)小，耐熱處理和化學(xué)處理。 氮化硅瓷基片具有高強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)與硅材料匹氮化硅瓷基片具有高強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)與硅材料匹 配、介電常數(shù)小、熱導(dǎo)率高配

15、、介電常數(shù)小、熱導(dǎo)率高 。燒結(jié)溫度。燒結(jié)溫度1700C 4、氮化硼瓷基片、氮化硼瓷基片(BN) 最突出的優(yōu)點(diǎn)是高熱導(dǎo)率與低電導(dǎo)率。最突出的優(yōu)點(diǎn)是高熱導(dǎo)率與低電導(dǎo)率。 5、金剛石薄膜、金剛石薄膜 金剛石是自然界中硬度最高的材料，同時(shí)又具有極金剛石是自然界中硬度最高的材料，同時(shí)又具有極 高的彈性模量。金剛石的熱導(dǎo)率是所有已知物質(zhì)中最高高的彈性模量。金剛石的熱導(dǎo)率是所有已知物質(zhì)中最高 的，室溫下的，室溫下(300K)，金剛石的熱導(dǎo)率是銅的，金剛石的熱導(dǎo)率是銅的5倍，液氮溫倍，液氮溫 度下度下(77K)，金剛石的熱導(dǎo)率則是銅的，金剛石的熱導(dǎo)率則是銅的25倍。金剛石是一倍。金剛石是一 種禁帶很寬的材料，

16、因而非摻雜的本征金剛石是極好的種禁帶很寬的材料，因而非摻雜的本征金剛石是極好的 電絕緣體。電絕緣體。 2.2.導(dǎo)電陶瓷導(dǎo)電陶瓷 可用于燃料電池、陶瓷高溫發(fā)熱體、鈉硫電池等?？捎糜谌剂想姵?、陶瓷高溫發(fā)熱體、鈉硫電池等。 氧化鋯陶瓷是一種耐高溫、抗氧化的復(fù)合氧化物，是在純氧化鋯陶瓷是一種耐高溫、抗氧化的復(fù)合氧化物，是在純 氧化鋯中加進(jìn)的氧化鐿制成的導(dǎo)電陶瓷。它能象金氧化鋯中加進(jìn)的氧化鐿制成的導(dǎo)電陶瓷。它能象金 屬那樣把電能轉(zhuǎn)變成熱能，并能發(fā)光。屬那樣把電能轉(zhuǎn)變成熱能，并能發(fā)光。 把導(dǎo)電陶瓷做成圓棒，作為在高溫氧化中的發(fā)熱元件，是把導(dǎo)電陶瓷做成圓棒，作為在高溫氧化中的發(fā)熱元件，是 再好不過的材料了。

17、導(dǎo)電陶瓷在空氣中十分穩(wěn)定，不與氧再好不過的材料了。導(dǎo)電陶瓷在空氣中十分穩(wěn)定，不與氧 發(fā)生反應(yīng)，最高的發(fā)熱溫度高達(dá)發(fā)生反應(yīng)，最高的發(fā)熱溫度高達(dá)2000以上，而且可以長(zhǎng)以上，而且可以長(zhǎng) 時(shí)間使用，壽命超過時(shí)間使用，壽命超過1000小時(shí)以上。因此，導(dǎo)電陶瓷已成小時(shí)以上。因此，導(dǎo)電陶瓷已成 為現(xiàn)代冶金、陶瓷、玻璃工業(yè)中廣泛采用的高溫發(fā)熱體。為現(xiàn)代冶金、陶瓷、玻璃工業(yè)中廣泛采用的高溫發(fā)熱體。 的金屬電極容易發(fā)生腐蝕，尤其在高溫條件下的金屬電極容易發(fā)生腐蝕，尤其在高溫條件下 更是如此。腐蝕作用是多種多樣的，除因電極腐蝕而減少導(dǎo)電更是如此。腐蝕作用是多種多樣的，除因電極腐蝕而減少導(dǎo)電 能力外，還可能在電極表

18、面形成一種增加接觸電阻的表面層，能力外，還可能在電極表面形成一種增加接觸電阻的表面層， 最終導(dǎo)致電池工作性能變壞，壽命縮短。最終導(dǎo)致電池工作性能變壞，壽命縮短。 為了解決這個(gè)問題，人們?cè)陔姌O表面涂覆各種導(dǎo)電材料，為了解決這個(gè)問題，人們?cè)陔姌O表面涂覆各種導(dǎo)電材料， 如鋁、鉬、鎳，鉻及其各種合金。但是，所有這些金屬材料，如鋁、鉬、鎳，鉻及其各種合金。但是，所有這些金屬材料， 在鈉在鈉硫電池中都缺乏足夠的穩(wěn)定性。硫電池中都缺乏足夠的穩(wěn)定性。 后來將發(fā)明的這種導(dǎo)電陶瓷材料，涂覆于電極表面。因?yàn)楹髞韺l(fā)明的這種導(dǎo)電陶瓷材料，涂覆于電極表面。因?yàn)?這種材料不僅具有良好的抗腐蝕性能，而且具有足夠的導(dǎo)電性這種

19、材料不僅具有良好的抗腐蝕性能，而且具有足夠的導(dǎo)電性 能，所以較好地解決了上述的問題。能，所以較好地解決了上述的問題。 3 超導(dǎo)陶瓷超導(dǎo)陶瓷 一、超導(dǎo)發(fā)展簡(jiǎn)史一、超導(dǎo)發(fā)展簡(jiǎn)史 1低溫的獲得低溫的獲得 氣體的液化氣體的液化 氫氣的液化氫氣的液化 1898年年 杜瓦杜瓦 （英）（英） 氦的液化氦的液化 1908年年 昂尼斯（荷蘭）昂尼斯（荷蘭） 2超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn) 1911年年 昂尼斯（荷蘭）昂尼斯（荷蘭） 1913年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度 臨界磁場(chǎng)臨界磁場(chǎng) 臨界電流臨界電流 3邁斯納效應(yīng)邁斯納效應(yīng) 1933年年 邁斯納和奧森菲邁斯納和奧森菲 爾德（德）爾德（德）

20、金屬的電阻率與溫度的關(guān)系？金屬的電阻率與溫度的關(guān)系？ 1911年年Onnes 在在研究極低溫度下金屬導(dǎo)電性時(shí)發(fā)現(xiàn)，研究極低溫度下金屬導(dǎo)電性時(shí)發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)溫度降到當(dāng)溫度降到4.2K時(shí)，汞的電阻率突然降低到接近于時(shí)，汞的電阻率突然降低到接近于 零。這種現(xiàn)象稱為汞的超導(dǎo)現(xiàn)象。零。這種現(xiàn)象稱為汞的超導(dǎo)現(xiàn)象。 從此，超導(dǎo)材料的研究引起了廣泛的關(guān)注，現(xiàn)已發(fā)從此，超導(dǎo)材料的研究引起了廣泛的關(guān)注，現(xiàn)已發(fā) 現(xiàn)了上千種超導(dǎo)材料現(xiàn)了上千種超導(dǎo)材料。 定義定義： 超導(dǎo)現(xiàn)象：材料的電阻隨溫度降低而減小并最終出現(xiàn)零超導(dǎo)現(xiàn)象：材料的電阻隨溫度降低而減小并最終出現(xiàn)零 電阻的現(xiàn)象電阻的現(xiàn)象。 超導(dǎo)體：低于某一溫度出現(xiàn)超導(dǎo)電性的物

21、質(zhì)超導(dǎo)體：低于某一溫度出現(xiàn)超導(dǎo)電性的物質(zhì)。 超導(dǎo)電性的基本特征超導(dǎo)電性的基本特征 完全導(dǎo)電性（零電阻）完全導(dǎo)電性（零電阻） 完全抗磁性：邁斯納完全抗磁性：邁斯納 （Meissner)效應(yīng)效應(yīng) 處于超導(dǎo)狀態(tài)的金屬，不處于超導(dǎo)狀態(tài)的金屬，不 管其經(jīng)歷如何，磁感應(yīng)強(qiáng)度管其經(jīng)歷如何，磁感應(yīng)強(qiáng)度B始始 終為零。終為零。 磁力線不能進(jìn)入 超導(dǎo)體內(nèi)部 觀察邁斯納效應(yīng)的磁懸浮試驗(yàn)觀察邁斯納效應(yīng)的磁懸浮試驗(yàn) 在錫盤上放一條永久磁鐵，當(dāng)溫度低于錫的在錫盤上放一條永久磁鐵，當(dāng)溫度低于錫的 轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，小磁鐵會(huì)離開錫盤飄然升起，轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，小磁鐵會(huì)離開錫盤飄然升起， 升至一定距離后，便懸空不動(dòng)了，這是由于升至一定距離

22、后，便懸空不動(dòng)了，這是由于 磁鐵的磁力線不能穿過超導(dǎo)體，在錫盤感應(yīng)磁鐵的磁力線不能穿過超導(dǎo)體，在錫盤感應(yīng) 出持續(xù)電流的磁場(chǎng)，與磁鐵之間產(chǎn)生了排斥出持續(xù)電流的磁場(chǎng)，與磁鐵之間產(chǎn)生了排斥 力，磁體越遠(yuǎn)離錫盤，斥力越小，當(dāng)斥力減力，磁體越遠(yuǎn)離錫盤，斥力越小，當(dāng)斥力減 弱到與磁鐵的重力相平衡時(shí)，就懸浮不動(dòng)了。弱到與磁鐵的重力相平衡時(shí)，就懸浮不動(dòng)了。 超導(dǎo)材料 u元素超導(dǎo)體元素超導(dǎo)體 u合金超導(dǎo)體合金超導(dǎo)體 u金屬間化合物超導(dǎo)體金屬間化合物超導(dǎo)體 u陶瓷超導(dǎo)體陶瓷超導(dǎo)體 u高分子超導(dǎo)體高分子超導(dǎo)體 在低溫常壓下，在低溫常壓下， 具有超導(dǎo)特性的化學(xué)具有超導(dǎo)特性的化學(xué) 元素共有元素共有2626種，由于種，由

23、于 臨界溫度太低，無太臨界溫度太低，無太 大實(shí)用價(jià)值大實(shí)用價(jià)值 Nb的的Tc最高，最高， 僅為僅為9.26K a. 元素超導(dǎo)體元素超導(dǎo)體 b.b.合金超導(dǎo)體合金超導(dǎo)體 合金超導(dǎo)體是機(jī)械強(qiáng)度最高、應(yīng)力應(yīng)變較小、磁場(chǎng)強(qiáng) 度低、臨界電流密度高的超導(dǎo)體，在早期得到實(shí)際應(yīng) 用。超導(dǎo)合金主要有Ti-V、Nb-Zr、Mo-Zr、Nb-Ti等 合金系，其中Ge-Nb3的臨界溫度最高（23.2K）。 c.c.金屬間化合物超導(dǎo)體金屬間化合物超導(dǎo)體 金屬間化合物超導(dǎo)體的臨界溫度與臨界磁場(chǎng)一般比合 金超導(dǎo)體的高，但此類超導(dǎo)體的脆性大，不易直接加 工成帶材或線材。 19861986年發(fā)現(xiàn)了陶瓷超導(dǎo)體，使超導(dǎo)材料獲得了更高年發(fā)現(xiàn)了陶瓷超導(dǎo)體，使超導(dǎo)材料獲得了更高 的臨界溫度，如的臨界溫度，如YBaCuOYBaCuO（TcTc90K90K）、）、TiBaCaCuOTiBaCaCuO（TcTc 120K120K）等。最大缺點(diǎn)為脆性大，加工困難。等。最大缺點(diǎn)為脆性大，加工困難。 高溫超導(dǎo)材料：高溫超導(dǎo)材料：TcTc77K77K（液（液N N溫度）溫度） d.陶瓷金超導(dǎo)體陶瓷金超導(dǎo)體 e.高分子超導(dǎo)體高分子超導(dǎo)體 高分子材料通常為絕緣體，但在數(shù)億帕氣壓作高分子材料通常為絕緣體，但在數(shù)億帕氣壓作 用下也可以轉(zhuǎn)變成為超導(dǎo)體。用下也可以轉(zhuǎn)變成為超導(dǎo)體。 如：四硫富瓦稀四腈代對(duì)苯