第一篇:賈超導基導游詞
大家好!很高興在這樣一個陽光明媚的日子里見到大家,首先我代表我們公司——美好時光旅行社,為大家的到來表示衷心的歡迎!托大家的宏福,很幸運地成為了各位的導游,我姓賈,大家叫我小賈就可以了。我身邊的這位,是我們這次旅途中最為勞苦功高的一位,我們的司機劉師傅,劉師傅已有26年的駕車經驗,由他行車大家可以放心。雖然我們的車廂不大,但卻能容納五湖四海,既然我們能從960萬平方公里的土地上相聚到這個小小的車廂里,借用范偉的一句經典名言“緣分啊……”,因為緣分我們坐到了一起,因為緣分我們成為了朋友,既然是朋友,如果我有什么做得不合適的地方大家要及時提出來,我會立即改正。同時也給大家提幾個小建議:
首先,我們的車已經行駛在高速公路上了,朋友們在座位上坐好就不要亂動了,以免車速過快發生危險。
其次呢,大家都起來得很早,還沒有來得及吃早餐,那么希望大家把吃剩下的瓜果梨皮裝進一個方便袋子里,下車的時候師傅會為大家清掃,這部車將陪伴我們1天的時間,希望大家能保持一個好的環境。
最后一點就是坐在窗邊的朋友千萬不要把手或頭伸出窗外,以免其它車輛刮傷。朋友們注意下我們的車是藍白相間的金龍車,車牌號是冀E 865267,車牌號的后兩位是67,也就是我們的團號,希望大家上下車時注意識別。有一首歌叫做《常回家看看》,有一種渴望叫做常出來轉轉,說的就是旅游,旅游固然重要,但平安最重要。都說世界像部書,如果您沒有外出旅游,您可只讀了書中之一頁:現在我們一同出游,讓我們共同讀好這屬于中國的一頁。接下來我們來閱讀第一章:第一節便是武侯祠,也就是我們今天的第一站。
好了現在咱們已經到了武侯祠大門前了,請大家跟我下車,一起去觀賞吧!中國文明史有五千多年,而三國時代是其中很短卻又很精彩的一段。
武侯祠是紀念三國蜀國丞相諸葛亮的祠堂。諸葛亮生前封武鄉侯,死后溢號忠武侯,后人便尊稱他為武侯。
武侯祠始建于何時,已經沒有資料可考了。但從杜甫《蜀相》詩的描寫“丞相祠堂何處尋,錦官城外柏森森”來推斷,早在唐代以前,就已經建有武侯祠了。在唐、宋時代,這里分別有武侯祠和劉備廟;明代初年,祠廟合并為一;明末,祠廟毀于戰亂。今天看到的武侯祠,是清代康熙十一年(公元1672年)在舊址上重建的。
大門懸掛著“漢昭烈廟”的橫匾。漢,是劉備政權的稱號,史稱“蜀漢”。昭烈,是劉備死后的溢號。匾額說明,這里是祭祀蜀國皇帝劉備的廟宇。既然如此,人們為什么又稱之為武侯祠呢?民國年間的鄒魯寫的一首詩,道出了其中的緣由:“門額大書昭烈廟,世人都道武侯祠。由來名位輸勛業,丞相功高百代思”。也就是說,因為諸葛亮的歷史功績大,他在百姓心中的威望超過了劉備,人們就不顧君尊臣卑的禮儀和這座祠廟本來的名稱了。
三絕碑大門到二門道路的兩側,立有六通高大的石碑。其中四通為清代刻建,一通為明代刻建,一通為唐代刻建。清碑記載了祠廟重建和維修的情況;明碑著重介紹了祠廟的歷史沿革。這通唐碑最負盛名,被稱為“三絕碑”,高3.67米,是唐憲宗元和四年,劍南西川節度使武元衡率其僚屬27人,來武侯祠祭拜諸葛亮后刻建的。由裴度撰文,文中極力稱頌諸葛亮治蜀的文治武功,對他鞠躬盡瘁、力圖統一的精神給予了很高的評價,把他比作前代名臣管仲、曼嬰、蕭何、張良。
劉備殿二門內是蜀漢皇帝劉備殿。殿的正中,供奉著劉備的貼金泥塑坐像,兩側偏殿,分別供奉著關羽、張飛等人,與殿相接的東西兩廊,是蜀國的28位文臣武將的彩繪泥塑像。劉備像高3米,頭戴天平冕冠,身著黃袍,手捧朝天圭玉,寬面大耳,神態靜穆。左右侍者,一捧玉璽,一捧寶劍。
在劉備像東側,是劉備之孫劉諶的塑像。
西偏殿是張飛祖孫三代的塑像。張飛面色漆黑,豹頭環眼,燕頷虎須,像貌威猛而有生氣。張飛,字益德。《三國演義》稱“翼德”。他早年追隨劉備打天下,勇猛善戰,是三國時代的一員虎將。劉備在當陽長阪坡被曹操打敗,張飛領20多人在后面阻擊。曹兵來時,他立馬橫槍站在橋頭,大吼一聲。說:“我是張益德,誰敢來決一死戰!”曹軍居然不敢過橋。民間傳說他的吼聲嚇退了曹操的百萬大軍,橋下河水也為之倒流。張飛常常無故鞭打部下,因此被部將張達、范強暗害。陳壽《三國志》評論他“尊君子而不恤小人”。他不關心群眾,不尊重下級,也遭到失敗。
武將廊內有蜀漢著名將領14位。他們或因戰功卓著,或因戰死沙場,被立像表彰。趙云居于武將之首,他是一員智勇雙全的將領。在當陽長阪坡,他只身在曹軍重圍中沖殺,保護了幼主劉禪。在漢中爭奪戰中,他憑膽識,殺退曹軍,劉備稱他“一身都是膽”。其他著名將領還有馬超、姜維、黃忠等。馬超武藝高強,當他還是一支獨立勢力時,曾在潼關大敗曹操,弄得曹操割須棄袍,狼狽不堪。曹操曾說:“馬兒不死,吾無葬身之地!”后來他戰敗失勢,歸降劉備,被封為五虎上將。姜維本是魏國一名小將,諸葛亮首次出祁山攻打曹魏時將他收降。因忠于蜀漢,文武雙全,受到器重。諸葛亮死后,他擔負起蜀國的軍事重任。曾九伐中原,力圖完成諸葛亮“興復漢室”的遺志。黃忠,也是蜀國的五虎上將,他老當益壯,征戰中總是身先士卒,勇冠三軍。
文臣廊內也有塑像14尊。這14位蜀國官吏有才有識、為官清正。董允直言敢諫,后主劉禪也畏懼他三分。鄧芝不僅在“東聯孫吳北巨曹魏”戰略上立下功勞,而且終身不置私產,臨死的家無余財,可算是清正廉潔。蔣琬、費韋,是諸葛亮臨終時向劉禪推薦的兩位丞相繼位人。二人才干雖不及諸葛亮,但能忠實執行諸葛亮的政策,在執政期間,均能保住蜀國的安定和繁榮。居于文臣之首的是龐統。龐統才思敏捷,博學多智,年輕時得“鳳雛”的稱號,與諸葛亮齊名。開始并不為劉備所賞識,經過魯肅和諸葛亮的竭力推薦,又親自與他交談時政后,方受到重用。不幸在入蜀攻打雒城(現廣漢市)的戰役中被亂箭射死,年僅36歲。
出劉備殿,低一個臺階,就是過廳。為什么要低一個臺階呢?這是當時封建社會君尊臣卑等級觀念的體現。
過廳懸掛著董必武、郭沫若、馮玉祥、徐悲鴻、舒同等人撰書的匾額對聯。出過廳,就是諸葛亮殿。殿的門楣楹柱上掛滿了前人留下的匾聯。其中最有名的是懸掛在諸葛亮殿正中的一聯,即“能功心則反側自消,從古知兵非好戰;不審勢即寬嚴皆誤,后來治蜀要深思”。聯文是清末云南劍川人趙藩撰書。上聯說,諸葛亮在打仗中能用“攻心”戰術,如南征時對孟獲七擒七縱,使其心悅誠服,以此稱贊諸葛亮是真正懂得用兵打仗,而不是好戰的軍事家。下聯稱頌諸葛亮能審時度勢,制定出寬嚴得宜的法度,收到良好效果,提醒后來治理四川的人從中汲取教益。這幅對聯對諸葛亮的用兵和施政作出了客觀的評價,提出“攻心”和“審勢”兩個很有啟發性的問題,是武侯祠匾聯中的上品,也是我國名聯之一。
諸葛亮殿內,供奉著諸葛亮和他的兒子、孫子的貼金泥塑像。諸葛亮像在正中的龕臺上,他羽扇綸巾,身披金袍,凝目沉思,其憂國憂民,深謀遠慮的神采,顯示出一代儒相的風儀。諸葛亮(181—234),字孔明,山東沂南人,是中國歷史上杰出的政治家、軍事家。他年輕時隱居于襄樊隆中,因才智超群,刻苦好學,胸懷大志,得“臥龍”的美稱。經劉備三顧之請,拜為軍師。他先鋪佐劉備,創建蜀國;劉備死后,受托孤之重任,輔佐其子劉禪,執掌朝政,治蜀達20多年;他施行教化,嚴明賞罰,選賢任能,興修水利,發展生產,南征至滇池,北伐出祁山,以忠貞、勤勉、廉潔和才智,換來了蜀地的安定和繁榮。史學家陳壽評論說,當時的蜀國,政治清明,民風淳正,田野開辟,倉廩充實,到處是升平景象。由于過度辛勞,他54歲時,病逝于北伐前線五丈原軍中,埋葬在陜西勉縣定軍山下,墳墓至今尚存。
諸葛亮一生做了有益于社會進步和勤政愛民的好事,他死后,人們十分懷念他,對他鞠躬盡瘁,死而后已的精神更是非常敬重。于是,人們便修起了一座又一座武侯祠來紀念他,還把他作為忠臣賢相的典范,智慧的化身而加以崇拜。諸葛亮的兒子諸葛瞻、孫子諸葛尚,在蜀國面臨存亡之時,率部與魏軍奮戰,終因寡不敵眾,為國捐軀。
諸葛亮殿內陳列有一面銅鼓,是公元五、六世紀時的文物。銅鼓,原是西南兄弟民族古代的炊具,后來逐漸演變成一種樂器、禮器,在集會、慶典時使用,表示富有。相傳諸葛亮南征時,曾使用過這種銅鼓,白天用來煮飯,晚上當鼓,用來報警,一物多用。所以,又稱為諸葛鼓。
出諸葛亮殿,就是三義廟。三義廟因祭祀桃園三結義的劉、關、張而得名。廟始建于清康熙年間,原有四進五殿,規模宏大。現僅存拜殿、正殿,成四合院布局。三義廟本在市區中心的提督街,因城市建設的需要,1997年遷建于此。遷建工程嚴格按照國家文物法規,將原建筑構件編號拆下,運至新址按編號搭建,恢復原貌。
恢復重建的三義廟巍峨聳立,其建筑形制與劉備殿一致。屋頂為單檐硬山式,青色簡瓦覆蓋其上,結構為木石結構,抬梁式木構架,立柱及柱礎均為石質。有40根整石雕成的圓形立柱,柱徑0.5米。有24根石柱上刻對聯12副,聯文描金。正殿恢復了劉、關、張的泥塑坐像,廊房兩壁新增加十幅三國故事線描石刻畫。畫稿取自明代《三國演義》版本。這些畫的內容是:桃園三結義、三英戰呂布、張飛鞭打督郵、劉備招親、關公刮骨療毒等。
出三義廟西行,過小橋,經桂荷樓、琴亭,進入翠竹簇擁的紅墻夾道。夾道盡處,是劉備墓。劉備墓土冢高12米,墓上綠蔭覆蓋。有一道180米長的磚墻環護著陵墓,墓前有碑和寢殿。
劉備伐吳失敗后,退駐白帝城,于公元223年四月病逝。五月,諸葛亮扶靈樞回成都,八月下葬,墓稱“惠陵”。據史書記載,墓中還葬有劉備先后死去的甘夫人、吳夫人兩位皇后,是一座合葬墓。此墓距今1700多年,沒有發現被盜,墓中情況不詳。
傳說唐代時一伙盜墓賊,在一個漆黑的夜晚打洞進入墓室內,看見里面燈火輝煌,劉備正與關羽下棋,張飛在一旁觀戰,十名武士侍立一側。賊人嚇得魂不附體,紛紛下跪求饒,劉備揮手示意衛士賜予玉帶和瓊漿。他們喝了瓊漿,系上玉帶,驚慌爬出洞來,回頭一看,洞口自然封好,玉帶變成了大蛇,纏住了腰,瓊漿變成膠粘住了咀。據說從此再也沒有人敢動劉備墓了。
出劉備墓照壁,就來到新建的“三國文化陳列”展區。該展區由展廳和外環境兩部分組成。外環境由三分橋、神獸天祿、辟邪、漢宮殘柱、兵爭社稷、殘壁石刻《臨江仙》、石刻序言等組成。展廳內分五個展區,分別是戰爭風云、農桑一瞥、民俗采風、藝林擷英、流風遺韻等。共展出文物、資料、圖片數百件。內容豐富多彩,藝術手法形象直觀,集知識性、觀賞性為一體,很值得細觀。
看完陳列,順道還可去“聽鸝館”參觀。那是一座小小的四合院,里面的盆景值得觀賞,臨時舉辦的各種展出也很有文化品味。
各位朋友!我們的旅程馬上要結束了,小賈也要跟大家說再見了。臨別之際沒什么送大家的,就送大家四個字吧。首先第一個字是緣,緣分的緣,俗話說“百年休的同船度,千年修的共枕眠”那么和大家1天的共處,算算也有千年的緣分了!接下來這個字是原諒的原,在這幾天中,小賈有做的不好的地方,希望大家多多包涵,在這里說聲對不起了!再一個自就是圓滿的圓,此次行程圓滿的結束多虧了大家對我工作的支持和配合,小賈說聲謝謝了!最后一個字還是源字,財源的源,祝大家的財源猶如滔滔江水連綿不絕,也祝大家工作好,身體好,今天好,明天好,現在好,將來好,不好也好,好上加好!
第二篇:超導材料論文
超導材料
摘要:簡要介紹了超導材料的發展歷史、現狀,對未來的超導材料的發展作了展望,并對目前超導材料的主要研制方法進行了分析。關鍵詞:超導體 研究進展 高溫 低溫 應用 一 前言
超導材料是在低溫條件下能出現超導電性的物質。超導材料最獨特的性能是電能在輸送過程中幾乎不會損失。超導材料的發展經歷了從低溫到高溫的過程,經過無數科學家的努力,超導材料的研究已經取得了巨大的發展。近年來,隨著材料科學的發展,超導材料的性能不斷優化,實現超導的臨界溫度也越來越高。高溫超導材料的制備工藝也得到了長足的發展,一些制備高溫超導材料的材料陸續被科學家發現。現在,超導材料的研究主要集中在超導輸電線纜,超導變壓器等電力系統方面,還有,利用超導材料可以形成強磁場,是超導材料在磁懸浮列車的研究上有了用武之地,另外,超導材料在醫學,生物學領域也取得了很大的成就。超導材料的研究未來,超導材料的研究將會努力向實用化發展。一旦室溫超導體達到實用化、工業化,將對現代文明社會中的科學技術產生深刻的影響。二 研究現狀
1.超導材料的探索與發展
探索新型超導材料在超導材料研究中始終起著關鍵的作用,同時也是一項高風險、高投入的研究工作。自1911年荷蘭物理學家卡麥林·昂尼斯發現汞在4.2K附近的超導電性以來,人們發現的新超導材料幾乎遍布整個元素周期表,從輕元素硼、鋰到過渡重金屬鈾系列等。超導材料的最初研究多集中在元素、合金、過渡金屬碳化物和氮化物等方面。至1973年,發現了一系列A15型超導體和三元系超導體,如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge,其中Nb3Ge超導體的臨界轉變溫度(Tc)值達到23.2K。以上超導材料要用液氦做致冷劑才能呈現超導態,因而在應用上受到很大限制。1986年,德國科學家柏諾茲和瑞士科學家穆勒發現了新的金屬氧化物超導材料即鋇鑭銅氧化物(La-BaCuO),其Tc為35K,第一次實現了液氮溫區的高溫超導。銅酸鹽高溫超導體的發現是超導材料研究上的一次重大突破,打開了混合金屬氧化物超導體的研究方向。1987年初,中、美科學家各自發現臨界溫度大于90K的YBacuO超導體,已高于液氮溫度(77K),高溫超導材料研究獲得重大進展。后來法國的米切爾發現了第三類高溫超導體BisrCuO,再后來又有人將Ca摻人其中,得到Bis尤aCuO超導體,首次使氧化物超導體的零電阻溫度突破100K大關。1988年,美國的荷曼和盛正直等人又發現了T1系高溫超導體,將超導臨界溫度提高到當時公認的最高記錄125K。瑞士蘇黎世的希林等發現 在HgBaCaCuO超導體中,臨界轉變溫度大約為133K,使高溫超導臨界溫度取得新的突破。
2.超導材料的研究 2.1低溫超導階段
在梅斯勒發現超導體的抗磁性之后(相繼有荷蘭物理學家埃倫弗斯特根據有關的超導 體在液氦中比熱不連續現象(提出熱力學中二級相變的概念)柯特和卡西米爾提出超導的二 流體模型)德國物理學家F·倫敦和H·倫敦兄弟提出超導電性的電動力學唯相理論(即倫敦
方程);度海森伯根據電子間的庫侖相互作用,提出了一種超導微觀理論,波爾提出了另一種微觀理論;前蘇聯物理學家阿布里科索夫提出第二類超導體的概念;巴丁/庫伯和施里費提出了BCS理論,賈埃弗發現超導體中的單電子隧道效應;約毖夫森提出了約毖夫森效應等等。1934—1985年,人們對超導體在理論上和實驗上都作了廣泛的研究,使超導物理學理論逐步發展,超導材料逐步應用于實際科學技術領域。由于人們在一定條件下認識水平的局限性以及其它一些原因,直到今天,超導物理學理論尚不完善,實際應用也不廣泛。在這一階段,人們研究的超導材料臨界轉變溫度較低,所以,在超導史上,這一時期屬于低溫超導階段。
2.2高溫超導階段
目前,高溫超導材料指的是:釔系(92 K)、鉍系(110 K)、鉈系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月發現的新型超導體二硼化鎂(39 K)。其中最有實用價值的是鉍系、釔系(YBCO)和二硼化鎂(MgB2)。氧化物高溫超導材料是以銅氧化物為組分的具有鈣鈦礦層狀結構的復雜物質,在正常態它們都是不良導體。同低溫超導體相比,高溫超導材料具有明顯的各向異性,在垂直和平行于銅氧結構層方向上的物理性質差別很大。高溫超導體屬于非理想的第II類超導體。且具有比低溫超導體更高的臨界磁場和臨界電流,因此是更接近于實用的超導材料。特別是在低溫下的性能比傳統超導體高得多。
高溫超導材料已進入實用化的研究開發階段,氧化物復合超導材料的耐用(robustness)和穩定性已引起材料科學家的廣泛重視。由于高溫超導薄膜材料較早進入電子學器件的應用領域,很多學者做了薄膜材料與環境相關的穩定性和壽命研究工作。浸泡實驗是一種常用的方法:在不同試劑(水、酒精和丙酮等)、不同氣氛(干氮、濕氮和流動氧等)中做周期循環和熱時效疲勞試驗。研究表明,超導電性的退化主要來自于雜相(第二相)及時效過程中的析出相。美國西北大學的Mirkin建議把在其它材料中應用已十分廣泛的分子單層表面化學改性(又稱“自裝配,Self assembly”)引入到高溫超導銅氧化合物中來。例如用有機物對YBCO表面進行分子單層表面改性,以此改善薄膜對環境的敏感性。
高溫超導帶材以鉍鍶鈣銅氧(BSCCO/2223)系為第一代帶材,它以優良的可加工性而得到了廣泛的開發,并在超導強電應用領域占據重要位置。但鉍系材料的實用臨界電流密度 較低,并且在77 K的應用磁場也很低。相反,YBCO材料在77 K的超導電性遠優于BSCCO材料;然而它的可加工性卻極差,傳統的壓力加工和熱處理工藝難以做出超導性好的帶材。
近年來隨著材料科學工藝技術的發展,一種在軋制(rolling)金屬基帶上制造YBCO 超導帶材的工藝受到極大重視,并被冠以“下一代”高溫超導帶材或“第二代”帶材。有 兩種基本技術方案:(1)以美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)為代表的一個方案,稱作軋制 雙取向金屬基帶法(RABiTS)。會上Specht報告了基帶的退火織構穩定性分析,并在1m長的取向金屬基帶上用激光沉積YBCO外延膜。
歐洲以德國、丹麥等為代表,努力開展高溫超導材料工藝及應用研究。丹麥的NKT已批量制造鉍系超導帶材。長10m、2000 A的超導電力電纜正在研制中,下一步開發三相、50~100 m輸電電纜。西門子公司計劃到2003年制成20 MVA的超導變壓器。用于電子學方面探傷的RF-SQUID及衛星通訊用高溫超導濾波器也在試制之中。
2.3 高溫超導材料的制備工藝
為適應各種應用的要求,高溫超導材料主要有:膜材(薄膜、厚膜)、塊材、線材和帶材等類型。其制備方法見表1。
2.3.1薄膜 表1 高溫超導材料主要制備方法及用途
高溫超導體薄膜是構成高溫超導電子器件的基礎,制備出優質的高溫超導薄膜是走向器件應用的關鍵。高溫超導薄膜的制備幾乎都是在單晶襯底(如SrTiO3、LaAl O3或MgO)上進行薄膜的氣相沉積或外延生長的。經過十年的研究,高溫超導薄膜的制備技術已趨于成熟,達到了實用化水平(Jc>106 Ac·m?2,T=77 K)。目前,最常用、最有效的兩種鍍膜技術是:磁控濺射(MS)和脈沖激光沉積(PLD)。這兩種方法各有其獨到之處,磁控濺射法是適合于大面積沉積的最優生長法之一。脈沖激光沉積法能簡便地使薄膜的化學組成與靶的化
學組成達到一致,并且能控制薄膜的厚度。2.3.2厚膜
高溫超導體厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波諧振器、天線等。它與薄膜的區別不僅僅是 膜的厚度,還有沉積方式上的不同。其主要不同點在以下三個方面:(1)通常,薄膜的沉積 需要使用單晶襯底;(2)沉積出的薄膜相對于襯底的晶向而言具有一定的取向度;(3)一般 薄膜的制造需要使用真空技術。獲得厚膜的方法有很多:如熱解噴涂和電泳沉積等,而最常用的技術是絲網印刷和刮漿法,這兩種方法在電子工業中得到了廣泛的應用。
2.3.3線材、帶材
超導材料在強電上的應用,要求高溫超導體必須被加工成包含有超導體和一種普通金屬的復合多絲線材或帶材。但陶瓷高溫超導體本身是很脆的,因此不能被拉制成細的線材。在眾多的超導陶瓷線材的制備方法中,鉍系陶瓷粉體銀套管軋制法(Ag PIT)是最成熟并且比較理想的方法。而壓制出鉍系帶材的臨界電流密度比通過滾軋技術制備出帶材的臨界電流密度要高得多。
2.3.4 塊材
最初的氧化物超導體都是用固相法或化學法制得粉末,然后用機械壓塊和燒結等通常的粉末冶金工藝獲得塊材,制備方法比較簡單。但Tc達到了一定的高度,而載流能力Jc太低,則不能滿足應用的要求,因此必須要提高其臨界電流密度。經過多年的研究,采用定 向凝固技術制備出的無大角度晶界的YBa2Cu3O7?x塊材,其Jc值可達105A·m?2(77 K)。
2.4超導材料在電力系統中的應用
隨著經濟建設的發展,電能需求迅速增加,電力系統的規模也越來越大,形成了聯合電力系統。目前我國最大的電力系統容量已超過了10000 Mw,最高輸電電壓為500 kV,大發電設備容量超過600Mw,發電量和裝機容量均已位居世界第二。全國己形成五個跨省電網,五個獨立省網和一個南方聯營電網,不久將建成以三峽電網為中心的全國性電力系統。
采用聯合電力系統有很多優點,如可以利用各地負荷的互補性減少系統總的裝機容量;合理利用資源,實現經濟運行;利于安裝大容量機組,提高勞動生產率;減少備用容量等等。然而并網聯合經營也帶來了一些問題,如電力系統結構變得復雜,運行難度增大。2003年8月14日美國東北部地區的大面積停電,對現代電力系統的安全運行提出了警示,必須采取有效措施保證電網安全和經濟運行。
美國能源部認為:超導電力技術是21世紀電力工業唯一的高技術儲備。根據國際超導科技界和相關產業部門的預測:10年以后,全球超導產業將達到260億美元。因此,超導技術被認為是2l世紀具有戰略意義的高新技術。在電力系統中采用超導技術可提高單機容量和增加電網的輸送容量、降低傳輸損耗、提高系統運行的穩定性和可靠性、改善電能質量、降低電網的占地面積和電網的造價及改造成本,并使超大規模電網的實現成為可能∽J。不 僅如此,通過大容量的超導輸電系統,可將排污的發電廠建在煤礦和油田附近,或將核電 站建在比較偏遠的地區,從而改善人類生存環境的質量。通過超導儲能,還可大大改善可 再生能源的電能質量,并使其與大電網有效地聯結。因此,加強對超導電纜、超導故障電流限制器、超導儲能器、超導變壓器、超導發電機和超導電動機等超導技術的研究,將會 極大地推動電力科技的發展,將電力科技的發展帶入一個嶄新的階段。目前,超導電纜、超導故障電流限制器、超導儲能器和超導變壓器已發展或接近到工程實用階段,超導發電 機和超導電動機的研制也取得了重大進展。
2.4.1超導輸電電纜
我國電力資源和負荷分布不均,因此長距離、低損耗的輸電技術顯得十分迫切。超導材料由于其零電阻特性以及比常規導體高得多的載流能力,可以輸送極大的電流和功率而沒有電功率損耗。超導輸電可以達到單回路輸送GVA級巨大容量的電力,在短距離、大容量、重負載的傳輸時,超導輸電具有更大的優勢。
低溫超導材料應用時需要液氮作為冷卻劑,液氦的價格很高,這就使低溫超導電纜喪失了工業化應用的可行性。若使用高溫超導材料作為導電線芯制造成超導電纜,就可以在液氮的冷卻下無電阻地傳送電能。高溫超導電纜的出現使超導技術在電力電纜方面的工業應用成為可能。
目前,市場上可以得到并可用來制造高溫超導電纜的材料主要是銀包套鉍系多芯高溫超導帶材,其臨界工程電流密度大于10 kA/cm2高溫超導電纜以其尺寸較小、損耗低、傳輸容量大的優勢,可用于地下電纜工程改造。以高溫超導電纜取代現有的常導電纜,可增加傳輸容量。高溫超導電纜另一重要應用場合是可在比常導電纜較低的運行電壓下將巨大的電能傳輸進入城市負荷中心。由于交流損耗的緣故,利用高溫超導材料制備直流電纜比 制備交流電纜更具優勢。利用超導技術,通過設計實用的直流傳輸電纜和有效的匹配系統,從而實現高效節能低壓大容量直流電力傳輸系統。
2.4.2超導變壓器
超導變壓器一般都采用與常規變壓器~樣的鐵芯結構,僅高、低壓繞組采用超導繞組。超導繞組置于非金屬低溫容器中,以減少渦流損耗。變壓器鐵芯一般仍處在室溫條件下,超導變壓器具有損耗低、體積小、效率高(可達99%以上)、極限單機容量大、長時過載能力強等優點。同時由于采用高阻值的基底材料,因此具有一定的限制故障電流作用。一般而言,超導變壓器的重量(鐵芯和導線)僅為常規變壓器的40%甚至更小,特別是當變壓器的容量超過300 MVA時,這種優越性將更為明顯。
早在20世紀60年代,就有人對超導變壓器進行了研究。但是,由于交流損耗過大雨被認為是不經濟的。隨著極細絲超導復合導體的出現,超導變壓器才成為有吸引力的應用項 目。高溫超導材料的出現,更是降低了超導變壓器的技術難度,由于超導受到的磁場強度 只有0.3~0.5 T,因此在變壓器中采用高溫超導材料是合適的;同時在液氮下的絕緣強度比液氦下的高,所以,將會使變壓器絕緣更簡化。三 結論與展望
前一段時間之所以會掀起世界性的超導熱,是因為超導的三大特點:零電阻、完全的抗磁性和隧道效應。這些特性帶來很大的實用價值’例如超導的零電阻’能使人們實現電力 的無損輸送等+如何使超導體的這三大特性實用化’以及實用化后將會出現的問題’都是目前超導科學工作者們所面臨的難題
3.1超導材料的可能應用
關于超導材料的應用,人們首先想到的是利用超導體的第一個特性—無電阻電流,假如能建立起一個全國性的電力網,由于無電阻,電力網中就無損耗,那么將節省10%—20%因輸送而造成的電力損耗;用超導體制成的集成電路,將大幅度提高集成電路的性能;不發熱,可以大大地縮小計算機的體積并大大加快運算速度。到目前為止,日本在超導材料的應用開發方面在世界上居領先地位,他們正在研制開發超導三極管、超導集成電路等。
利用超導的第二個性質,可以形成高磁場,高磁場在新興的科技領域中有著廣泛的應用,如日本正計劃建設磁浮列車以及用超導電磁來推動輪船等。另一個用途是儲能,美國計劃一項代號為SMES的儲能工程,這一工程研究了能在10s內釋放40—100MW的能量;儲能的另一個用途是均衡電力網,因為日夜間的電力需求不一。夜間,人們用電較少,則可以存儲起來,在白天需要時釋放出來。
超導材料還可用于醫學、生物學及測量系統等等,由于真正理想的超導體尚未問世,人們對超導材料在科學領域的應用只能作一些設想和簡單的試驗,一旦理想的超導材料問世,它的實際應用遠非今天所能設想的,它必將改變人類科學以致改變整個世界。
3.2超導研究所遇到的困難
超導材料有著廣闊的應用前景,但要用超導材料來改進現有的科技工程又決非易事。目前,科學家和工程師們所遇到的困難是如何使超導材料實用化,即提高臨界轉變溫度、臨界電流密度和改良其加工性能,制造出理想的超導材料。
3.3中國超導材料的發展
我國電力、通信、國防、醫療等方面的發展急需利用超導技術解決現有的關鍵技術問題。在電力工業方面,電能需求量日益增長,對供電質量和可靠性的要求越來越高,常規 電力技術已越來越不能滿足電力工業發展的需求。超導電力技術(如超導儲能、電纜、限流器、電機等)可以克服常規電力技術的缺陷,它的應用將帶來電力工業的重大變革。在國防
工業方面,由于超導技術不可代替的特殊性和優越性,將在掃雷艇、超導電機、電磁武器、傳感器、艦船用防彈及導航用高精度超導陀螺儀等領域被廣泛應用。
七五”以來,在國家“863”專項計劃和國家重點基礎研究計劃的支持下,我國超導企業堅持自主創新,在超導理論、材料及應用等方面取得了長足的進步,申請了數百項專利,同時在超導產業化與技術應用方面也實現了跨越式發展。自2000年以來,國內企業資本積極參與超導技術產業的發展,西部超導材料科技有限公司、北京中數威利超導技術有 限公司、北京云電英納超導電纜有限公司和天津海泰超導公司相繼成立。中國科學院電工研究所與5家電力設備制造企業和應用單位就超導限流器、電纜和變壓器等簽訂了技術開發合同,共同推進超導電力技術的產業化。
到2020年,超導產業對我國GDP的貢獻將達到200億美元,超導材料將在電力、醫療、交通、通訊和國防等領域得到廣泛應用。我國將形成較大規模并有較強國際競爭力的超導材料產業,占據國際超導市場的20%以上,材料制備達到國際先進水平。在這期間,我國低溫超導材料的產業化將在國際熱核聚變計劃實施和磁共振成像技術應用的牽引下得到快速發展。高溫超導材料將逐漸成為實用超導材料的主體,第二代實用高溫超導材料將形成規模產業。我國將建立相應的國家平臺或研究開發基地,進一步提升我國超導材料自主創新能力和國際科學創新競爭力。
西北有色金屬研究院經過40年的艱苦努力,在超導材料研究和產業化方面實現了第一個跨越式發展,換來了“十五”期間我國超導材料研發歷史上里程碑的成果,并且奠定了未來發展的基礎。在未來的5~15年,西北有色金屬研究院將繼續堅持自主創新,在我國建成具有國際一流水平的低溫超導材料生產基地,同時實現高溫超導材料技術的突破,實現 我國超導材料第二個跨越式發展。參考文獻: 李華,胡國程,LI Hua,HU Guo-cheng.超導材料.湖南冶金,2000,“"(5)2 馮瑞華,姜山.超導材料的發展與研究現狀.低溫與超導,2007,35(6)3 談國強。超導材料的發展狀況.佛山陶瓷,2005,5 4 超導材料的應用.內蒙古電大學刊,2004,2 5 石勇.超導材料的制備與特性研究綜述.山西煤炭管理干部學院學報,2006,19(2)6 楊公安,蒲永平,王瑾菲,莊永勇,韋繼鋒 超導材料研究進展及其應用.陶瓷,2009,”“(7)7 嚴仲明,董亮,王豫.超導材料在電工領域的應用.電工材料,2007,2 8 宗曦華,張喜澤.超導材料在電力系統中的應用.電線電纜,2006,”“(5)9 袁冠森.高溫超導材料的實用化的新進展.稀有金屬,1998,22(3)10 錢九紅,袁冠森.高溫超導材料制備工藝的進展.稀有金屬,1998年 22(2)11 李想.我國超導材料發展快步走向實用產業化.稀有金屬快報,2006,25(5)12 錢廷欣,周雅偉,趙曉鵬.新型超導材料的研究進展.材料導報,2006,20(2)13 李想.中國超導材料發展快步走向實用化.稀土信息,2006,”"(5)
第三篇:高溫超導材料論文 最新
高溫超導材料研究
摘要:簡要介紹了高溫超導材料及其發展歷史,對超導材料的發展現狀和用途進行說明,對目前超導材料的主要研制方法進行了分析。關鍵詞:超導材料 研究進展 高溫 應用
一、高溫超導材料的發展歷史
高溫超導材料一般是指臨界溫度在絕對溫度77K以上、電阻接近零的超導材料,通常可以在廉價的液氮(77K)制冷環境中使用,主要分為兩種:釔鋇銅氧(YBCO)和鉍鍶鈣銅氧(BSCCO)。釔鋇銅氧一般用于制備超導薄膜,應用在電子、通信等領域;鉍鍶鈣銅氧主要用于線材的制造。
1911年,荷蘭萊頓大學的卡末林·昂尼斯意外地發現,將汞冷卻到-268.98°C時,汞的電阻突然消失;后來他又發現許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性,由于它的特殊導電性能,卡末林·昂尼斯稱之為超導態,他也因此獲得了1913年諾貝爾獎。
1933年,荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發現了超導體的另一個極為重要的性質,當金屬處在超導狀態時,這一超導體內的磁感應強度為零,卻把原來存在于體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發現:錫球過渡到超導狀態時,錫球周圍的磁場突然發生變化,磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了,人們將這種現象稱之為“邁斯納效應”。
自卡麥林·昂尼斯發現汞在4.2K附近的超導電性以來,人們發現的新超導材料幾乎遍布整個元素周期表,從輕元素硼、鋰到過渡重金屬鈾系列等。超導材料的最初研究多集中在元素、合金、過渡金屬碳化物和氮化物等方面。至1973年,發現了一系列A15型超導體和三元系超導體,如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge,其中Nb3Ge超導體的臨界轉變溫度(Tc)值達到23.2K。以上超導材料要用液氦做致冷劑才能呈現超導態,因而在應用上受到很大限制。1986年,德國科學家柏諾茲和瑞士科學家穆勒發現了新的金屬氧化物超導材料即鋇鑭銅氧化物(La-BaCuO),其Tc為35K,第一次實現了液氮溫區的高溫超導。銅酸鹽高溫超導體的發現是超導材料研究上的一次重大突破,打開了混合金屬氧化物超導體的研究方向。1987年初,中、美科學家各自發現臨界溫度大于90K的YBacuO超導體,已高于液氮溫度(77K),高溫超導材料研究獲得重大進展。后來法國的米切爾發現了第三類高溫超導體BisrCuO,再后來又有人將Ca摻人其中,得到Bis尤aCuO超導體,首次使氧化物超導體的零電阻溫度突破100K大關。1988年,美國的荷曼和盛正直等人又發現了T1系高溫超導體,將超導臨界溫度提高到當時公認的最高記錄125K。瑞士蘇黎世的希林等發現在HgBaCaCuO超導體中,臨界轉變溫度大約為133K,使高溫超導臨界溫度取得新的突破。
二、高溫超導體的發展現狀
目前,高溫超導材料指的是:釔系(92 K)、鉍系(110 K)、鉈系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月發現的新型超導體二硼化鎂(39 K)。其中最有實用價值的是鉍系、釔系(YBCO)和二硼化鎂(MgB2)。氧化物高溫超導材料是以銅氧化物為組分的具有鈣鈦礦層狀結構的復雜物質,在正常態它們都是不良導體。同低溫超導體相比,高溫超導材料具有明顯的各向異性,在垂直和平行于銅氧結構層方向上的物理性質差別很大。高溫超導體屬于非理想的第II類超導體。且具有比低溫超導體更高的臨界磁場和臨界電流,因此是更接近于實用的超導材料。特別是在低溫下的性能比傳統超導體高得多。
高溫超導材料已進入實用化的研究開發階段,氧化物復合超導材料的耐用(robustness)和穩定性已引起材料科學家的廣泛重視。由于高溫超導薄膜材料較早進入電子學器件的應用領域,很多學者做了薄膜材料與環境相關的穩定性和壽命研究工作。浸泡實驗是一種常用的方法:在不同試劑(水、酒精和丙酮等)、不同氣氛(干氮、濕氮和流動氧等)中做周期循環和熱時效疲勞試驗。研究表明,超導電性的退化主要來自于雜相(第二相)及時效過程中的析出相。美國西北大學的Mirkin建議把在其它材料中應用已十分廣泛的分子單層表面化學改性(又稱“自裝配,Self assembly”)引入到高溫超導銅氧化合物中來。例如用有機物對YBCO表面進行分子單層表面改性,以此改善薄膜對環境的敏感性。
高溫超導帶材以鉍鍶鈣銅氧(BSCCO/2223)系為第一代帶材,它以優良的可加工性而得到了廣泛的開發,并在超導強電應用領域占據重要位置。但鉍系材料的實用臨界電流密度較低,并且在77 K的應用磁場也很低。相反,YBCO材料在77 K的超導電性遠優于BSCCO材料;然而它的可加工性卻極差,傳統的壓力加工和熱處理工藝難以做出超導性好的帶材。
近年來隨著材料科學工藝技術的發展,一種在軋制(rolling)金屬基帶上制造YBCO超導帶材的工藝受到極大重視,并被冠以“下一代”高溫超導帶材或“第二代”帶材。有兩種基本技術方案:(1)以美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)為代表的一個方案,稱作軋制雙取向金屬基帶法(RABiTS)。會上Specht報告了基帶的退火織構穩定性分析,并在1m長的取向金屬基帶上用激光沉積YBCO外延膜。
歐洲以德國、丹麥等為代表,努力開展高溫超導材料工藝及應用研究。丹麥的NKT已批量制造鉍系超導帶材。長10m、2000 A的超導電力電纜正在研制中,下一步開發三相、50~100 m輸電電纜。西門子公司計劃到2003年制成20 MVA的超導變壓器。用于電子學方面探傷的RF-SQUID及衛星通訊用高溫超導濾波器也在試制之中。
三、高溫超導材料的制備工藝
為適應各種應用的要求,高溫超導材料主要有:膜材(薄膜、厚膜)、塊材、線材和帶材等類型。3.1 薄膜
高溫超導體薄膜是構成高溫超導電子器件的基礎,制備出優質的高溫超導薄膜是走向器件應用的關鍵。高溫超導薄膜的制備幾乎都是在單晶襯底(如SrTiO3、LaAlO3或MgO)上進行薄膜的氣相沉積或外延生長的。經過十年的研究,高溫超導薄膜的制備技術已趨于成熟,達到了實用化水平(Jc>106
Ac·m?2,T=77K)。目前,最常用、最有效的兩種鍍膜技術是:磁控濺射(MS)和脈沖激光沉積(PLD)。這兩種方法各有其獨到之處,磁控濺射法是適合于大面積沉積的最優生長法之一。脈沖激光沉積法能簡便地使薄膜的化學組成與靶的化學組成達到一致,并且能控制薄膜的厚度。3.2 厚膜
高溫超導體厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波諧振器、天線等。它與薄膜的區別不僅僅是膜的厚度,還有沉積方式上的不同。其主要不同點在以下三個方面:(1)通常,薄膜的沉積需要使用單晶襯底;(2)沉積出的薄膜相對于襯底的晶向而言具有一定的取向度;(3)一般薄膜的制造需要使用真空技術。獲得厚膜的方法有很多:如熱解噴涂和電泳沉積等,而最常用的技術是絲網印刷和刮漿法,這兩種方法在電子工業中得到了廣泛的應用。3.3 線材、帶材
超導材料在強電上的應用,要求高溫超導體必須被加工成包含有超導體和一種普通金屬的復合多絲線材或帶材。但陶瓷高溫超導體本身是很脆的,因此不能被拉制成細的線材。在眾多的超導陶瓷線材的制備方法中,鉍系陶瓷粉體銀套管軋制法(Ag PIT)是最成熟并且比較理想的方法。而壓制出鉍系帶材的臨界電流密度比通過滾軋技術制備出帶材的臨界電流密度要高得多。3.4 塊材
最初的氧化物超導體都是用固相法或化學法制得粉末,然后用機械壓塊和燒結等通常的粉末冶金工藝獲得塊材,制備方法比較簡單。但Tc達到了一定的高度,而載流能力Jc太低,則不能滿足應用的要求,因此必須要提高其臨界電流密度。經過多年的研究,采用定向凝固技術制備出的無大角度晶界的YBa2Cu3O7?x塊材,其Jc值可達105A·m?2(77 K)。
四、高溫超導材料的應用 綜合目前超導技術的發展情況,超導技術可以在以下行業得到應用和拓展:
4.1電力
超導技術與電力技術的結合將給電力行業的發、輸、配電帶來革命性的改變,電力行業是超導產業最重要的應用場所與市場。超導技術在電力中的應用主要包括:
4.1.1高溫超導電纜
現有電纜的擴容問題一直困擾著城市電力的發展。傳統的城市地下輸電電纜存在著通量小、損耗大、對土壤和地下水有熱污染及油污染、土建費用高等問題,城市電力擴容變得越來越困難。高溫超導電纜具有體積小、造價低、高節能、無污染等優點,具有巨大的經濟效益和環保效益,終將替代傳統電纜。
高溫超導電纜的大規模應用能夠極大地提高電力輸電系統的運行效率,降低運行成本。目前國際上高溫超導電纜的總體發展趨勢是研制大容量、低交流損耗、超長高溫超導電纜。據專家估計,高溫超導電纜最有可能率先實現實用化和商業化。
4.1.2超導電機:
電動機是最常用的電氣設備,但傳統電動機耗電量極大。美國工業界專家估計,1,000馬力以上的工業用電動機大約要消耗美國能源的25%。與常規電機相比,超導電機具有節能性好、體積小、單機容量大、造價及運營成本低、穩定性能好等優點,具有很好的經濟效益和環保效益。供給同樣的功率,超導電機的尺寸是常規電機的1/3,制造成本可降低40%,電流損耗可減少50%,運行成本可降低50%。美國能源部估計,高溫超導電動機的低損耗每年可減少數十億美元的運行費用。
在軍事上戰艦應用高溫超導電機,其艦船體積重量更小,空間布置更靈活,推進系統運行更加可靠,效率更高,控制更方便,調速性能更好,能大大提高隱蔽性,達到高速安靜運行,具有重要的軍事意義。
4.1.3超導變壓器:
常規變壓器有許多缺點,如負載損耗高、重量和尺寸大、過負載能力低、沒有限流能力、油污染及壽命短等。在美國,變壓器的總裝機容量約為總發電量的3-4倍,其電力系統的網損約為總發電量的7.34%,其中25%為變壓器損失。相比較而言,超導變壓器體積小、重量輕、電壓轉換能量效率高、火災環境事故機率低、無油污染等優點,在提高電力系統的可靠性和運行性能、降低成本、節約能源、保護環境等方面有著重要的現實意義。
4.1.4超導限流器:
限流器(FCL)是一種提高電網穩定性的電力設備。隨著社會的發展,對電網的質量要求越來越高,而傳統的限流器很難在短時間內對電網的脈沖電流起到限制作用。高溫超導限流器正好禰補了傳統限流器的缺點,其限流時間可小于百微秒級,能快速和有效地起到限流作用。超導限流器是利用超導體的超導態-常態轉變的物理特性來達到限流要求,它可同時集檢測、觸發和限流于一身,被認為是當前最好的而且也是唯一的行之有效的短路故障限流裝置。1989年以來,美國、德國、法國、瑞士和日本等都相繼開展了高溫超導限流器的研究。當前,國際上適應配電系統的高溫超導限流器的技術性能已經接近應用的水平,但大體上仍處在示范試驗階段。
4.1.5超導儲能裝置
超導儲能裝置是利用超導線圈將電磁能直接儲存起來,需要時再將電磁能返回電網或其他負載的一種電力設施。由于儲能線圈由超導線繞制且維持在超導態,線圈中所儲能幾乎無損耗地永久儲存下去直到需要釋放時為止。超導儲能裝置不僅可用于調節電力系統的峰谷或解決電網瞬間斷電對用電設備的影響,而且可用于降低或消除電網的低頻功率震蕩從而改善電網的電壓和頻率特性,同時還可用于無功和功率因數的調節以改善電力系統的穩定性。
4.2醫療
4.2.1核磁共振人體成像儀(MRI):
MRI是通過探測人體各個器官在磁場下感應出的不同信號來診斷病變的一種設備。傳統的MRI采用常規磁體,磁場小,很難探測到初期的病變,同時,其主磁場處于封閉的磁體空洞內,掃描時需將受檢者置于與外界隔絕的狹小空間,易使人產生幽閉恐怖癥,大大影響了該設備的廣泛應用,低溫超導磁體因此被廣泛應用于MRI中。由于低溫超導的液氦溫度要求,其運行和維護費用很高。一些國家加快了高溫超導MRI的研究,1998年,Oxford磁體技術公司和西門子公司合作研制了一個用于人體MRI的高溫超導磁體。
4.3運輸
4.3.1磁懸浮列車:
隨著國民經濟的發展,社會對交通運輸的要求越來越高,高速列車應運而生。與現有的鐵路、公路、水路和航空四種傳統運輸方式相比,超導磁懸浮列車具有高速、安全、噪音低和占地小等優點,是未來理想的交通工具。
使用Bi系高溫超導線材的超導磁懸浮列車,懸浮間隙大,速度高,相對于低溫超導的磁懸浮列車而言,制冷費用低,制冷設備簡單。英納公司和清華大學應用超導研究中心合作開展高溫超導磁懸浮列車的研究,目前已取得較大突破,并且已經申請了高溫超導磁懸浮專利。4.4 IT行業 4.4.1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生大量的熱,而散熱是超大規模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規模集成電路,其元件間的互連線用接近零電阻和超微發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。4.4.2超導開關:
超導開關可以分為電阻開關和電感開關。電阻開關是利用超導體以下性能:若改變磁場、電流和溫度三個參量的任一個,就可以使它從零電阻態轉變到有阻狀態。例如,用冷子管作開關,就是利用一個完全超導的控制元件所產生的磁場,通過使門元件發生超導---正常轉變來控制門元件的電阻而制成。這種開關的低電阻態為零,高電阻態典型的是毫歐姆數量級,所以,開關比是無限大。電感開關的原理是:不是像線圈、線等電路元件的電感,可用來將靠近它的超導體作正常態和超導態之間的轉變,或移動電路元件附近的超導表面,使它發生相同轉變,制成開關。由于超導體的特殊性能,超導開關的開關速度可達納秒。4.5超導磁分離裝置:
磁分離器在物質的提純、分離方面具有舉足輕重的作用。傳統的磁分離器由于很難產生高磁場,其應用受到了很大的限制。高溫超導線材具有比銅線高100倍的通流能力,用它制成的磁分離器很容易得到高磁場強度和高磁場梯度,解決了許多用傳統磁分離器分離不了物質的分離問題,并且能節約大量能源,與傳統磁分離器相比,節能效率提高90%。我國高嶺土儲量占世界的70%,高溫超導磁分離器的發展將給我國高嶺土工業帶來突破性發展。同時,高溫超導磁分離器能大大提高一次污水處理能力,將給環保工業帶來一場革命。
??綜合以上分析可以看出,超導線材作為一種新型材料,將廣泛應用于國民經濟、軍事技術、醫療衛生和各種高新技術產業的各個領域,其前景有可能如當年的晶體管取代電子管一樣,世界將勢必迎來一個嶄新的超導時代。高溫超導線材及其應用產品有著廣闊的市場前景。
五、目前超導材料研究面臨的問題
超導材料有著廣闊的應用前景,但要用超導材料來改進現有的科技工程又決非易事。科學家和工程師們所遇到的困難是如何使超導材料實用化,即提高臨界轉變溫度、臨界電流密度和改良其加工性能,制造出理想的超導材料。目前面臨的主要問題如下: 5.1提高臨界電流密度
目前,高溫超導材料的最突出的問題是在外加磁場下,臨界電流密度偏低。超導薄膜,一般是在弱磁場中工作,Jc值(~l06A/era)基本可滿足電子器件的要求。但體材和線(帶)材的Jc值還遠未達到實用化所要求的水平,特別是在有外加磁場時,Jc急劇下降。科學家對影響Jc的原因和解決辦法進行了大量研究。許多科學家都認為,影響Jc的主要原因是:(1)晶界間的弱連結;(2)晶粒中的磁力線運動.5.1.1弱連結
造成弱連結的原因及弱連結的性質尚不十分清楚。一般認為是由于生成的晶體結構不佳、在晶界處存在位錯、晶界處化學成份的改變及結晶的細微裂紋等原因使通道上的電流受阻。解決的方法是使結晶沿a—b導電層(CuO2層)的方向擇優生長,采用長時問退火、熔融織構法或定向凝固法等制備大平行板式結晶。這種排成直線的多晶消除了在電流方向上的弱連結,解決了各向異性的問題 5.1.2磁力線運動
增強磁通釘扎力可解決磁力線運動問題。一般來說,有效的磁通釘扎需要有足夠的釘扎中心,其尺寸要與超導相干長度相匹配。增強磁通釘扎力的方法有中子輻照、相分解、引入彌散相、化學摻雜等,其作用都是引入釘扎中心。實驗證明,中子或質子輻照后,Jc可提高幾十倍到近百倍實際上,很難把弱連接和磁通蠕動完壘割裂開來,對于超導實用化來說,都是迫切需要解決的問題。5.2 制備長線材
在實際應用中,超導線材占有很大比重,困此,制備性能滿足要求的高溫超導線(帶)材是重點研究課題之。
陶瓷超導物質的脆性是其固有的特性,但也不是不可克服的。現在常用辦法是將高溫超導粉末裝入有廷性的金屬套管中,然后進行多道次拉拔。一般可采用銅或銀包套,阻銀包套為最佳。因為高溫超導化合物對氧含最十分敏感,在氧氣氛下拉拔,氧氣要通過金屬包套滲透到高溫超導化合物內部。銀的透氣性較好,又有好的延展性,所現在多使用銀套管(或稱銀鞘琺)為了增加韌性,也可以往超導粉末中摻人一定量的金屬粉末(如銀粉)。有許多方法可制各線材,如溶膠一凝膠法、紡絲法、芯線滌布法、真空鍍膜法、濺射法、化學氣相沉積法等等。所有方法制得的線l材長度都達不到實用化的水平。
隨著長度的增加,高溫超導的Jc降低。同時應該看到,線材的長度不是孤立的問題,它與高溫超導材料的合成、加工、連接等多種因素密切相關。5.3 經濟效益
高溫超導材料研究剛剛起步,經濟效益尚未提到議事日程,而對于實用化來說,經濟效益是必須考慮的問題近兩年超導材料的制備成本已顯著下降,例如,釔系超導薄膜1989年的售價是1000~3000美元/片,現在降到350美元/片; 鉈系超導薄膜的價格從2950美元/cm 2下降到1000美元/cm2,隨之薄膜器件的價格也降低了。總的看來,高溫超導材料仍處于實驗室研究階段,生產技術很不成熟,目前技術改進的著眼點是提高性能指標,而對經濟效益的追求是更遠一些的目標。
六、參考文獻: 李華,胡國程,LI Hua,HU Guo-cheng.超導材料.湖南冶金,2000(5)2 馮瑞華,姜山.超導材料的發展與研究現狀.低溫與超導,2007,35(6)3 談國強.超導材料的發展狀況.佛山陶瓷,2005,5 4 超導材料的應用.內蒙古電大學刊,2004,2 5 石勇.超導材料的制備與特性研究綜述.山西煤炭管理干部學院學報,2006,19 6 楊公安,蒲永平,王瑾菲,莊永勇.超導材料研究進展及其應用.陶瓷,2009(7)7 嚴仲明,董亮,王豫.超導材料在電工領域的應用.電工材料,2007 8 宗曦華,張喜澤.超導材料在電力系統中的應用.電線電纜,2006(5)9 袁冠森.高溫超導材料的實用化的新進展.稀有金屬,1998,22(3)10 錢九紅,袁冠森.高溫超導材料制備工藝的進展.稀有金屬,1998年 22(2)11 李想.我國超導材料發展快步走向實用產業化.稀有金屬快報,2006,25(5)12 錢廷欣,周雅偉,趙曉鵬.新型超導材料的研究進展.材料導報,2006,20(2)13 李想.中國超導材料發展快步走向實用化.稀土信息,2006(5)
第四篇:呂夢媛導基導游詞
各位旅客,現在小呂將要帶大家去游覽下一個景點,也是麗江最著名的景點-麗江古城。剛從象山山麓澄碧如玉的玉泉公園出來,我們要順著從古城西北端悠悠流至城南的玉泉水來到被稱作為“高原姑蘇”“東方威尼斯”的麗江古城。在此各位嘉賓就會想,小呂怎能口出狂言,敢把這高原小城稱得如此夸張,其實一點都沒有被小呂夸大,麗江古城就是因為有玉泉水貫穿全城由古城分成西河、中河、東河三條支流,再分成無數股支流。城內亦有多處龍潭、泉眼出水。古城利用這種有利的條件,街道自由布局,不求網絡的工整,主街傍河,小巷臨渠,清澈的泉水穿街流鎮,穿墻過屋,“家家流水,戶戶垂楊”的詩意是這座古城的真實寫照,這里雖是云貴高原小鎮,卻頗有江南水鄉的特色。
麗江古城又叫大研鎮,它由大研、白沙、束河三部分組成,大研古城是它們的集中代表,所以人們常常把它叫作大研古城或大研鎮。而且大研古城位于麗江盆地的中心,古城的西南角聳立著酷似書天巨筆的文筆鋒,麗江盆地則象一方碧玉做成的大硯臺,古時“研”和“硯”相通,所以古城叫大研。說話間我們便到了古城,城口最引人注意的應該是一雙水車吧,有人說它是子母水車,也有人說它是情人水車。過去古城里就有水車,今天在一些偏遠之地也在使用。
古城形成于南宋后期,已有八百多年的歷史,面積3.8平方公里,常住人口約三萬人,1986年成為國家級歷史文化名城,1997年又被列入世界文化遺產,麗江古城除了同蘇州古城一樣具有“小橋流水人家”的特色外,還在古城選址、街道和房屋布局、納西民居等方面別具一格。
麗江的世界文化遺產由白沙古鎮、束河古鎮和大研古鎮三部分組成,但對于各位嘉賓來說,吸引力最大的是大研古鎮,古城的入口很多,大家隨著小呂從右邊的入口進入,看見了顯眼的水車后,緊接著右邊是寫有江澤民主席題詞的照壁,古城里有三房一照壁的民居,那照壁就象各位嘉賓看到得著一塊。再往右是水龍柱,龍是管水的,古城里的土木建筑最怕火,但水能克火,所以這個水龍柱代表古城人民免除火災的愿望。千百年來,古城人民象愛護自己的眼睛一樣愛護古城,也請各位朋友象古城人民一樣愛護古城,不亂扔煙頭垃圾。再看世界文化遺產標志,圓圈代表地球、自然,方框代表人類創造的文明,圓圈和方框相連,代表人與自然要和諧統一,麗江古城就是人與自然和諧統一的杰作。右邊的這些石刻稱得上是麗江的“清明上河圖”,是一幅濃郁的納西風情畫。我們腳下是“巴格圖”,是納西先民根據五行學說創造的,東巴祭司常用它來定方位和占卜等。小呂在古城給大家講了那么多,大家也看了那么多,但是馬上就要進入古城了,怎么就沒有看到城門呢?其實各位嘉賓是看不到的,這也是麗江古城的一奇,即看不到城門,也看不到城墻,因為古城根本沒有城墻和城門,因為納西族的頭領姓“木”,如果建了城墻和城門就變成了“困”字,所以古城沒有城墻,也沒有城門了。
各位嘉賓心目中一定有這樣一個問題,象這樣的古城在中國有的是,為什么這個高原上的偏僻的古城竟被評上呢?想要得到答案,各位嘉賓請隨小呂一同去游覽一翻。一條小巷、一戶人家,一不小心你就站在了一百年的歷史上了,這種感覺,在路上、在各個庭院中,您隨處都能感受到。所以這座古城不是因為拍戲或是故弄玄虛而建的,是一座真實的活著的古城,不信您看看腳下,您就會覺得比剛才走的路光滑多了,一塊塊的五花石板,象是有許多碎石沾在一起,但它是一種麗江特有的樂角巖,采自周圍的山上,因為五顏六色,所以當地人稱五花石,人行馬踏,經過幾百年,磨得光滑透亮,雨水一流,詩意就在你腳下了,這條街就叫新華街。在街道兩旁,偶爾會看到一些人家門上貼有不同顏色的對聯,納西人有人仙逝,都要紀念三年,第一年白聯黑字,第二年綠聯黑字,第三年貼對聯,這是納西人對死去親人的懷念,經過一些林立的鋪面,清澈的河水,小橋垂柳便印入大家眼簾,而在各位都沒有見過的這么清澈的河邊看到了一排排的桌椅和一陣陣的音樂傳入耳中,這便是客人所謂的“洋人街”,但這條街上的鋪面并非洋人所開,這里的酒吧又書生氣的,有叛逆性的,有純生意性的,各人可各取所需。城市里的人到麗江“充電”的方便之處就是在酒吧找感覺,尤其以外國人為多。有就有朋友,有小橋流水,只要不醉,人生是可找到一刻逍遙的。在經過酒吧街之后便看到了一座小石橋,因為早先在這里賣豌豆,所以稱為豌豆橋,橋西的小門樓便是科貢坊,科貢坊的名于坊后小巷,清朝嘉慶年間,巷內楊家有兩兄弟同時中舉,到道光年間,弟弟又中舉,此事是麗江人得意之事,官府為了表彰楊家,激勵來者,特立此坊。站在這里向東望去,眼前一片開闊,這便是中心四方街,四方街是古城的中心廣場,占地約五畝,為什么叫四方街,主要有兩種說法,一種說法是因為廣場的形狀很象方形的知府大印,由土司取名叫四方街,取“權鎮四方”之意,也有人說這里的道路通向四面八方,是四面八方的人流,物流集散地,所以叫四方街,那么四方街為什么這樣有名呢?如果說我國北方又一條世界聞名的貿易通道。絲綢之路的話,我國南方也有一條被稱為“茶馬古道”的貿易通道,它是藏區以及麗江的馬匹、皮毛、藏藥等特產和南方的茶葉、絲綢、珠寶等商品的一條貿易通道,麗江古城是茶馬古道上的重鎮,四方街則是這個重鎮的貿易中心,從古到今,四方街都是一和露天集市,這個集市從開始至今有三百年的歷史,要體會到四方街的一天才能領略到其中的奧妙,清晨,早起的人們開始買早點,是朦朦朧朧正在伸賴腰的四方街;午,買銅、買山貨、買小吃的商販組成繁榮的市面,這是精力旺盛的四方街;天剛黑,生意人回家了,又經過一次摩擦的五花石板還剩著人和陽光的余溫,在橋頭曬太陽的老人換成了孩童嬉戲,兩側酒吧又透出夜色的油光,這是化了妝的四方街;凌晨兩點左右,四方街人去街空,小巷深不測,只有流水之聲高低起伏,這是素面朝天的麗江。
“麗君從來喜植樹,山城無處不飛花”,麗江男人一生有三件大事:蓋房子、娶媳婦、曬太陽。麗江男人對種花、養鳥、寫字、畫畫、打麻將有著特別的嗜好和特別多的時間,男人擅長一切在院內的活動,除此之外,他們最愛的一項戶外活動便是坐客,而納西女人一年當中只有在大年初一才能睡一天的懶覺。從“盼吉妹”到“阿奶”眨眼的功夫卻單純只有兩個字“勤勞”,納西女人從早到晚干活,從體力活到小生意,從收拾田地到殺豬,從縫補衣服到生火做飯,個個像下凡的仙女,而男人們則閑了下來,這一閑就不得了。納西人中文人輩出,令人目不暇接,不能不說是納西女人養出了納西文化。
納西族善于學習也可反映在古城的民居建筑上。古城民居在廣泛吸收漢、藏、白等民族建筑風格的同時,也把本民族的建筑文化和審美意識融于其中,形成了許多具有納西特色的三房一照壁、四合五天井、前后院、一進數院等建筑風格,并在門樓、前廊的設置和天井鋪地、六合門及其裝飾等方面形成了濃郁的地方特色和民族特色。如果問四合院里哪一部份最富有特色,那就是堂屋的六合門和六合門上的窗蕊?“四季博古”。雖說這些也是學習漢、藏、白等民族文化的結果。但是到了現在,已沒有哪一個民族像納西族這樣每家都必有六合門和“四季博古”。您看這六合門,可裝可卸,方便靈活,開則為門,閉則為窗。平時只開中間兩扇,如遇家中有紅、白事客人較多,行走不方便時,則六扇門均可卸下。六合門上所雕的窗蕊稱為“四季博古”,構圖上用名花異卉,吉鳥瑞獸、美好典故,以此寄托納西人民四季吉祥、福祿壽喜、耕讀傳家的美好意愿。大家看到這六扇門上都有各自不同的圖案,這是“松鶴同春”、寓“春”和“壽”,這是“喜鵲爭梅”、寓“冬”和“喜”,這是“鷹立菊叢”、寓“秋”和“福”,這是“鷺鷥天蓮”、寓“夏”和“祿”,這是“孔雀玉蘭”、“錦雞牡丹”,請大家都想想看它們都分別代表了什么寓意。穿過了五一街便看到了許多小橋,在我們腳下這座小石橋大家不防坐下來休息一下,看到橋旁“百歲坊”字樣,不難猜測這就是百歲坊,試想一下百歲坊的由來,一般人都會想百歲坊老人有關,這就對了。
親愛的各位游客朋友,我們的行程到這兒就基本結束了,和大家相處的這幾天我覺得非常開心。在這幾天中,希望我的表現能帶給大家開心和快樂,當然,我也有許多做的不夠完善的地方,也多虧了大家對我的理解和幫助才能順利的完成這次旅程感謝大家。在這兒,我衷心地向你們說一聲:謝謝!我說過,像是便是緣。而此刻我們地分開,意味著下一個開始。因為我-小呂,既是你們的導游,也是你們的朋友。作為一個導游,這些珍貴的友情和經歷才是我最大的收獲。這次我們一同游覽的地方不多,但我們在一起的每一分每一秒都是值得回憶的經歷。美麗的麗江古城還有更多的風景等你們來游覽和欣賞,別忘了還有一位朋友在這兒等著你們的下次到來與你們再續前緣。最后,祝大家一路順風,旅途愉快!
第五篇:紅花爾基樟子松國家森林公園導游詞
游客朋友們:大家早晨好!歡迎大家光臨紅花爾基樟子松國家森林公園。紅花爾基樟子松國家森林公園系國家3A級景區,位于大興安嶺西麓、呼倫貝爾市鄂溫克族自治旗南端紅花爾基林業局紅花爾基林場境內;北鄰呼倫貝爾草原,西南與興安盟阿爾山市及蒙古國毗鄰。距海拉爾區120公里。是集休閑娛樂、觀光度假、科普探險、野營狩獵等為一體的多功能大型國家森林公園。紅花爾基樟子松國家森林公園總面積67.3平方公里,自然景觀以四季常青的沙地樟子松系統和浩瀚無垠的草原濕地為主,兼有連綿逶迤的岡巒山嶺、風光旖旎的湖光山色、銀裝素裹的北國冰雪、豐富多彩的民族風情等景觀資源。公園與內蒙古紅花爾基樟子松自然保護區相鄰,該區是亞洲最大、我國唯一集中連片的沙地樟子松林帶。樟子松是國家二級珍貴保護樹種,以其特有的防風固沙、抗旱、耐貧瘠等特點而著稱于世,具有較高的科研價值和觀賞價值。公園建立以來,始終把握“保護生態、回歸自然、休閑度假”的開發思路和功能定位。規劃為三個功能區,即:翠月湖森林度假游樂區,以翠月湖為中心布設若干游覽、游樂景點和項目,以人文景觀和接待必需設施體現了公園的主體風貌和功能;草原濕地科普區,體現了公園的水域景觀;森林狩獵區,體現了公園的探險、狩獵娛樂功能。它們是按照維護林區特色和保護生態環境的要求進行建設的。目前公園已具備1200人同時就餐和300人住宿的接待能力。主要景觀有——原始森林:原始林中,天然樟子松散布其間,樹齡高達300-500年,千姿百態,樹冠枝披葉漫,濃蔭蔽日,連綿數十里,如綠色的大海,無邊無涯,是園區最為壯觀的景色。林中棲息脊椎動物236種,生長高等植物886種。翠屏峰:位于翠月湖東側,海拔878米,呈東西走向,西高東低,像一只雄獅俯臥在翠月湖東岸。因峰體森林茂密,植被覆蓋率高,主要樹種有樟子松、黑樺、楊樹等,故取名翠屏峰。翠月湖:公園的核心,湖面0.2平方公里,碧波粼粼,清澈透底;水中魚兒游,湖邊游人嬉。湖岸楊柳成蔭,別墅錯落有致,遠山近流倒映水中,若隱若現,平添幾分“鳥度屏風里,人行碧鏡中”的情趣。神水泉:位于公園西6公里處。泉眼的發現、神水泉的得名,流傳著美麗神奇的傳說。泉水清澈透明,甘甜爽口。水溫在0-5℃之間,屬低溫泉。由于是地下裂隙水,四季水流不斷。泉水中含有多種微量元素,長期飲用對人體十分有益。朋友們,我代表森林公園全體員工歡迎大家常來這里作綠色之旅,飲神水泉之水。