制冷與低溫技術之

超導的應用熱能08—1班***第二小組制冷技術的發展史人工制冷技術是從19世紀中也開始發展的。1834年美國發明家波爾金斯JacobPerkins）首次造出了以乙醚在封閉循環中膨脹制冷的蒸汽壓縮式制冷機1844年美國人戈里(JohnGarre)用空氣封閉循環造出了世界上第一臺制冷和空調用的空氣制冷機。1858年美國人尼斯取得了制冷庫設計的第一個美國專利，從此商用食品冷藏事業開始了發展。1859年法國人卡列設計制造了第一臺氨水吸收式制冷機。1910年萊蘭克發明了蒸汽噴射式制冷機。1929年發現了具有無毒、不燃燒性質的氟利昂制冷劑后，制冷技術發展得更快了。20世紀80年代制冷行業步入新的歷史階段，同時，新的降溫方法擴大了低溫范圍，并進入了超低溫領域，現在低溫制冷溫度已達到mK級。制冷與低溫溫區的劃分制冷120K以上制冷的溫度4.2至120K之間制冷的溫度4.2K以下的按照目前制冷學界多數人的觀點溫低制冷超低溫制冷Why？由于研究對象和人們習慣不同，因而往往產生不同的劃分制冷與低溫技術的應用資源開發及環境保護-低溫輸電，超導電纜輸電，磁流體發電，超導貯能，超導發電機及電動機，受控熱核反應，液化天然氣及液氫燃料生產、貯運等超導磁選礦，低溫破碎，低溫粉碎，資源勘探等污水、重金屬污染的磁分離，低溫脫硫，廢舊物資的低溫粉碎再利用，低溫凍結干燥等火箭推進技術，輻射磁屏蔽，氫-氧燃料電池，宇航員及生命呼吸氣，空間環境模擬等能源空間技術宇宙通訊，移動通訊基站，超導高速計算機等超高靈敏度的檢測器，紅外探測器，標準計測器(電流、磁場、電壓等)，激光器等純氧煉鋼，金屬冷處理，有色金屬冶金保護氣等電訊與電子計算機計量檢測技術冶金超高真空，冷黑空間模擬，薄膜技術(真空鍍膜)等真空技術-低溫治療，低溫貯存，心磁儀，腦磁儀，π介子照射，超導核磁成像儀，低溫生物醫學研究等He3的提取，反應堆材料低溫輻射試驗，低溫吸附與液化精餾法回收反應堆裂變氣，重氫的低溫精餾提取等高能物理加速器，氫氣泡室，超導與超流理論，等離子體物理，凝聚態物理，超低溫的獲得，自由基化學反應機理等醫療衛生原子能利用基礎理論研究良種牲畜精液低溫貯存(人工繁殖)等畜牧業其中超導體的研究是是當今最熱話題之一，也是很有應用前景的研究方向。超導體可以有非常大的用途，這也是各國科學家努力研究超導的重要原因。用超導體輸送電能可以大大減少消耗，用高溫超導體材料加工的電纜，其載流能力是常用銅絲的1200倍；利用超導體可以形成強大的磁場，可以用來制造粒子加速器等，如用于磁懸浮列車，列車時速可達500千米；利用超導體對溫度非常敏感的性質可以制造靈敏的溫度探測器。超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。由于超導材料在超導狀態下具有零電阻和完全的抗磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩態強磁場。而用常規導體做磁體，要產生這么大的磁場，需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻水，投資巨大。超導磁體可用于制作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。

超導的發現1911年，卡末林·昂內斯和他的學生一起，選擇了當時最容易提純的水銀作為實驗材料，在液氦的溫度下進行了認真的研究。實驗的結果使他們大吃一驚。當溫度降到4.2K左右時，水銀的電阻竟然突然地消失了！經過反復檢查后，卡末林·昂內斯終于證實了這是真實的情況。昂內斯因對物質低溫性質的研究和液氦的制備而獲得1913年度的諾貝爾物理學獎。人們不得不以巨額投資設計和建造龐大的液氦站，建立繁雜的輔助設備，把氣態的氦轉變成液體氦，然后通過輔助設備送到使用的裝置上去。所以當超導材料的超導轉變溫度還是在23.3K的時候，科學家們的美夢，只好凍結在漂渺的腦海之中。然而，要提高超導材料的超導轉變溫度，并不是一件輕而易舉的事。經過75年的漫長歲月，超導材料的超導轉變溫度從4.2K到23.2K，僅提高了19K，這種緩慢的進展速度，多么令人困擾！柏諾茲(Bednorz)和繆勒(Miiller)于1986年發現超導轉變溫度在3OK溫區的高溫銅氧化物超導體，為進一步發現在液氮溫區值的高溫超導體開辟了道路。他們于1987年獲諾貝爾獎。1986年秋，中國科學院物理研究所的趙忠賢、陳立泉等人在鑭鋇銅氧和鑭鍶銅氧化物體系中觀察到了在46.3K和48.6K下的超導轉變，同時物理研究所李林教授領導的研究小組，用濺射方法制備出超導轉變溫度為25～27K的鑭鍶鋇氧超導薄膜。中國的科學家，在高科技的國際競爭中已進入角色。1993年，美國得克薩斯超導研究中心的美籍華人朱經武宣布，他制備出氧化汞、鋇鈣銅的超導體超導轉變溫度為153K（零下120℃），這是目前的最高紀錄

上海引進德國高速磁浮技術，修建了西起地鐵2號線龍陽路站，冬至浦東國際機場一期航站樓，長31公里的運營線。2003年元月1日正式運營。設計時速為505公里，運行時速為430公里。為世界首條磁浮列車商運線。。超導磁流體發電機超導磁流體發電機以C-A5飛機運往莫斯科應用于原子融合之超導科技8T陰陽超導磁鐵

高能量粒子超導加速器及碰撞器超導技術被用在電纜上超導技術在軍事上的應用超導儲能裝置在定向武器上的應用使定向武器發生飛躍的發展.超導發電機,推進器在飛機上的應用可大大提高飛機的生存能力,在航海中的應用,可大大減小甚至沒有噪音,推進速度快,可大大提高艦艇的生存,作戰能力,超導計算機應用于C3I指揮系統,可使作戰指揮能力迅速改善提高等等.隨著超導技術的不斷發展,高溫氧化物超導材料和有機物超導材料將不斷