二代百米高溫超導(dǎo)導(dǎo)線問世 (2005-05-08)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:科技日報
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由鉍、鍶、鈣、銅和氧組成的第一代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線(BSCCO),攜帶電流的能力比同樣尺寸的銅導(dǎo)線高100倍,但由于它的成本也是銅導(dǎo)線的100倍,因而很難打進(jìn)輸電線市場。所以全世界的研究人員開始研發(fā)第二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線,以降低其成本和提高其性能。但長期以來,由釔、鋇、銅和氧(YBCO)組成的第二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線,很難拉制成長導(dǎo)線。現(xiàn)在,經(jīng)過10年緩慢但有成效的進(jìn)展,由YBCO組成的超導(dǎo)導(dǎo)線很有可能很快進(jìn)入市場。
據(jù)新出版的美國《科學(xué)》雜志報道,在最近舉行的專業(yè)會議上,有3家公司宣布他們開發(fā)出了幾種新技術(shù),已將YBCO二代超導(dǎo)導(dǎo)線制成100米長度。而幾年前,最好的企業(yè)也只能制成1米長的二代超導(dǎo)導(dǎo)線。更令人感到驚奇的是,有些二代超導(dǎo)導(dǎo)線能攜帶一代超導(dǎo)導(dǎo)線那樣高的電流。研究人員已將較短超導(dǎo)導(dǎo)線的攜帶電流能力提高到1400安培。他們開發(fā)出的導(dǎo)線制造技術(shù),可望使二代超導(dǎo)導(dǎo)線的成本,遠(yuǎn)低于一代超導(dǎo)導(dǎo)線。美國洛斯?阿拉莫斯實驗室超導(dǎo)導(dǎo)帶研究計劃負(fù)責(zé)人皮特森說:“我們開始考慮造導(dǎo)帶和線圈的問題。二代超導(dǎo)導(dǎo)線無疑已可在實際中應(yīng)用,僅僅存在成本稍高問題?!?
美國能源部的目標(biāo)是,到2006年要求100米的二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線,能攜帶300安培電流。到2010年,1000米二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線能攜帶1000安培電流。
在這次會議上,位于馬薩諸塞州的“美國超導(dǎo)體公司”宣布,他們采用高速制造超導(dǎo)導(dǎo)線技術(shù),已制成10米導(dǎo)線,在77K溫度下、能攜帶272安培電流,而制成的30米長的導(dǎo)線、可攜帶186安培電流;而位于紐約州的“超級動力公司”說,他們已生產(chǎn)出100米長導(dǎo)線,在77K溫度下可攜帶100安培電流。超級動力公司計劃將于明年開始生產(chǎn)1000公里二代超導(dǎo)導(dǎo)線。盡管目前還無法確切得知這種新一代超導(dǎo)導(dǎo)線的制造成本,但該公司聲稱,這種二代超導(dǎo)導(dǎo)線的成本,肯定大大低于一代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線成本。
對于上述成果,二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線觀察家認(rèn)為,除非二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線特別優(yōu)于傳統(tǒng)銅輸電線,保守的電力公司不會輕易放棄銅輸電線,轉(zhuǎn)而使用二代高溫超導(dǎo)輸電線。