超导材料及应用
超导体的优点及应用
超导体的优点及应用超导体是一种在低温下能够表现出电阻为零的材料，具有许多优点和广泛的应用。
以下是对超导体的优点及应用的详细介绍：1.电阻为零：超导体在零下临界温度以下，电流通过时，能够表现出电阻为零的特性。
这意味着超导体可以传输电流而不会产生能量损失，节约能源损耗。
2.高电流密度：超导体在零阻态下可以传输高电流密度，大大优于传统金属导体。
这使得超导体在电力传输和能源存储方面具有重要应用。
3.强磁性：超导体在零阻态下能够承受很高的磁场，是最强大的永磁体。
利用超导体制成的超导磁体可以产生极高的磁场，用于医学成像、核磁共振等领域。
4.高频性能优良：超导体的高频性能优于传统材料，使其广泛应用于通信领域和微波器件。
5.高灵敏度：超导器件对外界的微小变化非常敏感，可以用于高灵敏度测量和传感器。
超导体的应用：1.能源传输：利用超导体的零电阻特性，可以大大减少电能转换的损耗。
超导电缆可以传输大量的电流，并且不会产生热量损耗，可用于高能粒子加速器、电力输电等领域。
2.能源存储：超导磁体可以用于能量的储存和释放。
储能装置利用超导体的零电阻特性和高电流密度，将能量存储在超导线圈中，并在需要时释放出来，用于调节电网稳定性和峰谷平衡。
3.磁共振成像：超导磁体可以产生非常强的恒定磁场，用于核磁共振成像（M R I）、磁共振成像（M R S）和核磁共振光谱仪（N M R）。
这些技术在医学诊断和科学研究中被广泛应用。
4.磁悬浮交通：超导体的磁场排斥性质可以应用于磁悬浮交通系统中，实现无摩擦悬浮、高速运输。
磁悬浮技术已经在一些城市的高铁项目中得到了应用。
5.加速器和粒子物理研究：超导磁体通常用于粒子加速器，用来产生强大的磁场，加速粒子以进行研究。
这是现代粒子物理学研究中必不可少的工具。
6.通信和微波器件：超导体的高频性能优良，用于制造微波滤波器、功率放大器等通信器件。
7.科学研究：超导体的独特性质使其成为科学研究中的重要工具。
例如，在凝聚态物理、超导物理、低温物理等领域中，用超导体来研究新的物理现象和性质。
超导材料用途
超导材料用途
超导材料是一种特殊的材料，具有零电阻和完美的磁场屏蔽性能。
这种材料在许多领域都有广泛的应用，包括能源、医疗、交通、通信等。
下面我们来看看超导材料的具体用途。
1. 能源
超导材料在能源领域的应用主要是用于制造超导电缆和超导磁体。
超导电缆可以将电能输送到更远的地方，减少能源损失，提高能源利用率。
超导磁体可以用于制造核磁共振仪、磁悬浮列车等设备，提高能源利用效率。
2. 医疗
超导材料在医疗领域的应用主要是用于制造核磁共振仪。
核磁共振仪是一种非常重要的医疗设备，可以用于诊断和治疗多种疾病，如肿瘤、心脏病等。
超导材料可以制造高强度的磁体，提高核磁共振仪的分辨率和灵敏度。
3. 交通
超导材料在交通领域的应用主要是用于制造磁悬浮列车。
磁悬浮列车是一种高速、低噪音、低能耗的交通工具，可以大大缩短城市之间的距离，提高交通效率。
超导材料可以制造高强度的磁体，提高磁悬浮列车的速度和稳定性。
4. 通信
超导材料在通信领域的应用主要是用于制造微波滤波器和天线。
微波滤波器可以用于过滤无线电信号，提高通信质量。
超导材料可以制造高品质的微波滤波器，提高通信效率。
天线是无线通信的重要组成部分，超导材料可以制造高效的天线，提高通信距离和速度。
超导材料在许多领域都有广泛的应用，可以提高能源利用效率、医疗诊断效果、交通效率和通信质量。
随着科技的不断发展，超导材料的应用前景将会越来越广阔。
超导材料的性质及应用
超导材料的性质及应用超导材料是指在特定条件下，电阻为零的材料。
超导材料最初在1911年被发现，这个发现被看做电子运输的一个新分支。
在那之后的一百多年中，人们对超导材料的性质和应用进行了深入的研究。
现在，超导材料的应用领域已经相当广泛，包括在军事、医学和科学领域的各种应用。
超导现象是指在超导材料的温度达到一定程度（依赖于材料）时，它的电阻几乎降到了零，并且它的电导变得很高。
这个现象似乎与材料的化学成分、结晶类型和形态有关，但研究人员对此还没有完全理解。
超导材料有很多独特的性质。
首先是它们的超导电性。
当超导材料的温度降低到超导转变温度以下，它的电阻会降到零，同时，它的电流比正常情况下传输的电流更强。
这意味着超导材料可以用来传输高电流，而且不会损失能量。
其次是超导材料的磁性。
当超导材料处于超导状态时，它可以完全吸收磁场。
这意味着超导材料可以用来制造超强的永磁体，而且它们对电磁脉冲等干扰也比较抵抗。
超导材料的磁性使得它们在医学设备、电力系统和计算机硬盘等领域得到广泛应用。
超导材料的第三个独特性质是热电子性能。
研究表明，超导材料的电子有较高的能量密度，因此可以在高速运动状态下传输和处理电子信息。
这些属性使得超导材料在高速计算和通信中得到了广泛应用。
超导材料在各种应用领域中得到了广泛应用。
医学行业利用超导磁性侦测技术来制造MRI（核磁共振）扫描仪，这些仪器能够高度诊断人体的内部结构。
除了医学领域之外，超导材料也在电力传输和计算机硬盘等领域被广泛使用。
此外，超导材料还可以在飞行器上用作裸露的导电材料，因为它们不会在高强度电磁脉冲中受到损害。
总之，超导材料的性质和应用广泛。
虽然我们对它们的工作原理尚不完全理解，但它们已经在许多领域中发挥了巨大作用。
未来，随着对这些材料研究的不断深化，我们有理由相信它们的应用会不断地得到扩展和改进。
超导材料的应用举例
超导材料的应用举例
超导体的应用有：强电应用；弱电应用；抗磁性应用。
超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
1、强电应用
超导发电机：目前，超导发电机存有两种含义。
一种含义就是将普通发电机的铜绕组改成超导体绕组，以提升电流密度和磁场强度，具备发电容量大、体积小、体积小、电抗大、效率高的优势。
2、弱电应用
超导计算机：高速计算机建议集成电路芯片上的元件和连接线密集排序，但密集排序的电路在工作时会出现大量的热，而散热器就是超大规模集成电路遭遇的难题。
3、抗磁性应用
超导磁悬浮列车：利用超导材料的抗磁性，将超导材料放到一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线无法沿着超导体，磁体和超导体之间可以产生排斥力，并使超导体漂浮在磁体上方。
超导体的基本特性：
1、全然导电性
完全导电性又称零电阻效应，指温度降低至某一温度以下，电阻突然消失的现象。
完全导电性适用于直流电，超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下，会出现交流损耗，且频率越高，损耗越大。
2、全然抗磁性
完全抗磁性又称迈斯纳效应，“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下，磁力线无法穿过超导体，超导体内部磁场为零的现象，“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。
3、通量量子化
通量量子化又称约瑟夫森效应，指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时，电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体（superconductor）—绝缘体（insulator）—超导体（superconductor）结构可以产生超导电流。
超导材料研究及应用
超导材料研究及应用超导材料是指在低温下导电性能极为突出的材料。
超导技术在现代科技领域中的应用越来越广泛，如超导电缆、医疗磁共振成像、超导磁体等。
本文将从超导材料的基础原理入手，介绍超导材料的研究方向和应用。
一、超导材料的基础原理超导材料的基础原理是指在一定温度下，材料中的电子可以几乎无阻力地通过材料中的原子结构。
当超导材料中的电子在低于临界温度时相互配对形成库珀对，电阻降为零。
这种现象称为超导现象。
超导现象分为一类超导和二类超导两种类型。
一类超导材料的超导状态通常在临界温度以下，二类超导材料的超导状态在经过恒磁场后才开始出现。
二、超导材料的研究方向1.材料性能研究方向超导材料的研究主要集中在提高其导电性能和畅通电流的能力上。
其中，一类超导材料主要方法包括降低临界温度、提高临界磁场和提高超导电流密度等。
而对于二类超导材料，主要的研究方向就是提高其耐磁场和耐电流的能力。
2.合成和造浆方向超导材料的合成和造浆技术也是超导材料研究的重点。
晶体生长、物相和界面调制是超导材料合成技术的三个基本方向。
在造浆方面，超导材料的制备方法包括高温熔体法、固态反应法、化学气相沉积法等。
3. 表面修饰和功能开发方向超导材料表面修饰和功能开发主要通过表面功能化研究。
其中，纳米和超微尺度的材料表面发挥着重要的作用。
超导RF SQUID、激光辅助蚀刻和纳米光学成像等技术性应用也是该研究领域的热点。
三、超导材料的应用超导材料在现代科技领域中应用广泛。
现在的应用中，主要有以下几个方向：1. 超导电力系统超导电力系统的核心是超导电缆，能够更好地传输和分配电力。
低温下的超导电缆中超导现象的出现可以消除电缆本身的电阻，提高电缆的能效。
因此，在城市中使用超导电缆始终是一个很好的选择。
2. 医疗科学超导材料在医学中的应用相当广泛，医疗磁共振成像就是其中之一。
超导材料的磁性能使得它们成为磁共振成像设备的理想材料。
这种设备可以产生高质量的图像，不仅成为医生诊断的重要工具，也许可以更好地研究人体结构和功能。
超导材料及其应用
超导材料及其应用超导材料是指在低温下具有零电阻的材料。
它们是一种特殊的物质，可以在一定的温度和电流密度条件下将电流高效地传输而无能量损耗。
超导材料在电力输送、磁共振成像、高能物理实验等领域有广泛的应用，具有巨大的潜力。
超导材料最早被发现是在1911年，荷兰物理学家海克·卡梅林·杰平斯发现了汞在4.2K（约-269℃）温度下失去电阻的现象。
随后，人们陆续发现了其他物质也具有这种性质。
目前，已经发现的超导材料包括铜氧化物、铜化合物、铝化合物以及镧系和铀系化合物等。
超导材料的应用主要集中在两个方面：能源输送和磁共振成像。
在能源输送方面，超导材料可以用于电力线路的输送。
由于超导材料具有零电阻特性，电流在其内部可以无能量损耗地传输。
与传统的电线相比，超导线路具有更高的电流能力和输电距离。
这意味着可以减少能源损失，提高电能的利用率。
超导线路还可以减少输电过程中的电磁辐射和故障短路的可能性。
然而，目前超导材料的低温要求和成本限制了其商业化应用的普及。
在磁共振成像方面，超导材料可以用于制造超导磁体。
超导磁体的磁场强度远远超过传统的电磁磁体，因此可以提高成像的分辨率和准确性。
超导磁体广泛应用于核磁共振成像（MRI）、磁共振治疗（MRT）和粒子加速器等领域。
其中，MRI是医学影像学中常用的一种成像技术，可以用于诊断疾病和观察人体内部结构。
超导磁体的发展推动了MRI技术的进步和普及。
此外，超导材料还在高能物理实验、电力电子和量子计算等领域有潜在的应用。
在高能物理实验中，超导材料可以用于制造高能粒子加速器，如欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）。
在电力电子方面，超导材料可以用于电力变压器和传输线路，提高系统的效率和稳定性。
在量子计算领域，超导材料的零电阻特性可以用于储存和传输量子位，实现更高性能的计算机。
总之，超导材料是一种具有零电阻特性的特殊物质。
它们在能源输送和磁共振成像等领域具有重要应用。
超导材料的特性和应用领域
超导材料的特性和应用领域超导是一种特殊的物理现象，当某些材料降至极低温度时，它们会失去电阻并成为超导体。
自从这种现象被发现以来，科学家们一直在寻找并研究超导材料的特性和应用。
在最近几十年的发展中，超导材料已经被广泛应用在医疗设备、磁共振成像、高能粒子加速器、磁悬浮列车等诸多领域。
本文将从超导材料的特性和应用领域两个角度来介绍超导材料。
一、超导材料的特性超导材料的主要特性是失去电阻。
也就是说，当温度达到一定程度时，电流可以在这些材料中无阻力地流动。
超导材料还表现出“迈斯纳效应”，即在这些材料中电场强度很大时，超导材料的电阻并没有明显的急剧变化。
这个效应被广泛运用于对超导材料的研究。
超导材料的另一个特性是磁通量量子化现象。
当超导材料中流动的磁通量达到一定的量子限，磁通量将停止进一步的积累，也就是说，磁通量被限制在某一特定的数量水平上。
这个特性被应用于超导电感，电磁波滤波器以及电压标准等领域。
超导材料还有一个很重要的特性是它们的电流密度能够非常高。
这意味着，在一定的介质中，超导材料可以处理非常高强度的电流，这个特性被广泛应用于大型电流实验和高功率电器中。
二、超导材料的应用领域1. 医疗设备超导医疗设备是一个广泛应用超导材料的领域。
磁共振成像仪（MRI）和超导量子干涉仪（SQUID）是用于诊断疾病和研究大脑和神经系统的最常见的两种超导医疗设备。
MRI是一种利用磁场和无线电波来形成身体内部图像的医学成像技术。
目前，MRI 已经成为临床医学中最常用的成像方式之一。
SQUID是一种高灵敏度的磁场传感器，用于检测心脏和神经系统的电活动。
2. 磁共振成像超导材料在磁共振成像中的应用尤其突出。
MRI技术使用了超导磁体，它可以产生非常强的磁场，从而产生可靠的图像。
超导材料的磁场可以达到16特斯拉或更高，而普通的电磁磁体只能达到2特斯拉。
这种高强度的磁场为疾病的早期诊断提供了很多帮助，例如肝癌、乳腺癌等疾病的早期发现。
超导材料的应用领域
超导材料的应用领域
超导材料是指在特定温度下电阻为零的材料，其应用领域非常广泛。
以下是超导材料的几个主要应用领域：
1. 磁共振成像(MRI)
MRI是医学领域中非常重要的一项技术，它能够帮助医生观察人体内部的结构和器官。
超导材料的磁性极强，可以用来制造MRI中的磁体。
2. 磁浮列车
磁浮列车可以通过磁悬浮技术来使列车离地运行，从而大幅度提高列车的速度。
超导材料在磁浮列车中可以用来制造轨道和磁悬浮吸盘。
3. 能源传输
超导材料的电阻为零，可以用来制造高效的电能传输线路。
这样的传输线路可以减少电力损耗，提高能源利用率。
4. 核磁共振(NMR)
NMR是一种化学分析技术，它可以用来确定物质的结构和组成。
超导材料也可以用来制造NMR中的磁体。
5. 磁能存储
超导材料可以用来制造磁能存储装置，用于储存电能。
这样的装置可以在电力高峰期释放储存的能量，以平衡电网负荷。
总的来说，超导材料具有广泛的应用前景，未来随着技术的不断发展，其应用领域还将不断拓展。
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超导材料摘要：简要介绍了超导材料的发展历史、现状，对未来的超导材料的发展作了展望，并对目前超导材料的主要研制方法进行了分析。
关键词：超导体研究进展高温低温应用一前言超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。
超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。
超导材料的发展经历了从低温到高温的过程，经过无数科学家的努力，超导材料的研究已经取得了巨大的发展。
近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度也越来越高。
高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展，一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。
现在，超导材料的研究主要集中在超导输电线缆，超导变压器等电力系统方面，还有，利用超导材料可以形成强磁场，是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地，另外，超导材料在医学，生物学领域也取得了很大的成就。
超导材料的研究未来，超导材料的研究将会努力向实用化发展。
一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。
二研究现状1.超导材料的探索与发展探索新型超导材料在超导材料研究中始终起着关键的作用，同时也是一项高风险、高投入的研究工作。
自1911年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯发现汞在4.2K附近的超导电性以来，人们发现的新超导材料几乎遍布整个元素周期表，从轻元素硼、锂到过渡重金属铀系列等。
超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。
至1973年，发现了一系列A15型超导体和三元系超导体，如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge，其中Nb3Ge超导体的临界转变温度(T c)值达到23.2K。
以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因而在应用上受到很大限制。
1986年，德国科学家柏诺兹和瑞士科学家穆勒发现了新的金属氧化物超导材料即钡镧铜氧化物(La-BaCuO)，其T c为35K，第一次实现了液氮温区的高温超导。
铜酸盐高温超导体的发现是超导材料研究上的一次重大突破，打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。
1987年初，中、美科学家各自发现临界温度大于90K的YBacuO超导体，已高于液氮温度(77K)，高温超导材料研究获得重大进展。
后来法国的米切尔发现了第三类高温超导体BisrCuO，再后来又有人将Ca掺人其中，得到Bis尤aCuO超导体，首次使氧化物超导体的零电阻温度突破100K大关。
1988年，美国的荷曼和盛正直等人又发现了T1系高温超导体，将超导临界温度提高到当时公认的最高记录125K。
瑞士苏黎世的希林等发现在HgBaCaCuO超导体中，临界转变温度大约为133K，使高温超导临界温度取得新的突破。
2.超导材料的研究2.1低温超导阶段在梅斯勒发现超导体的抗磁性之后(相继有荷兰物理学家埃伦弗斯特根据有关的超导体在液氦中比热不连续现象(提出热力学中二级相变的概念)柯特和卡西米尔提出超导的二流体模型)德国物理学家F·伦敦和H·伦敦兄弟提出超导电性的电动力学唯相理论（即伦敦方程）；度海森伯根据电子间的库仑相互作用，提出了一种超导微观理论，波尔提出了另一种微观理论；前苏联物理学家阿布里科索夫提出第二类超导体的概念；巴丁/库伯和施里费提出了BCS理论，贾埃弗发现超导体中的单电子隧道效应；约毖夫森提出了约毖夫森效应等等。
1934—1985年，人们对超导体在理论上和实验上都作了广泛的研究，使超导物理学理论逐步发展，超导材料逐步应用于实际科学技术领域。
由于人们在一定条件下认识水平的局限性以及其它一些原因，直到今天，超导物理学理论尚不完善，实际应用也不广泛。
在这一阶段，人们研究的超导材料临界转变温度较低，所以，在超导史上，这一时期属于低温超导阶段。
2.2高温超导阶段目前，高温超导材料指的是：钇系(92 K)、铋系(110 K)、铊系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁(39 K)。
其中最有实用价值的是铋系、钇系(YBCO) )。
氧化物高温超导材料是以铜氧化物为组分的具有钙钛矿层状结构的复和二硼化镁(MgB2杂物质，在正常态它们都是不良导体。
同低温超导体相比，高温超导材料具有明显的各向异性，在垂直和平行于铜氧结构层方向上的物理性质差别很大。
高温超导体属于非理想的第II类超导体。
且具有比低温超导体更高的临界磁场和临界电流，因此是更接近于实用的超导材料。
特别是在低温下的性能比传统超导体高得多。
高温超导材料已进入实用化的研究开发阶段，氧化物复合超导材料的耐用(robustness) 和稳定性已引起材料科学家的广泛重视。
由于高温超导薄膜材料较早进入电子学器件的应用领域，很多学者做了薄膜材料与环境相关的稳定性和寿命研究工作。
浸泡实验是一种常用的方法：在不同试剂 (水、酒精和丙酮等)、不同气氛(干氮、湿氮和流动氧等)中做周期循环和热时效疲劳试验。
研究表明，超导电性的退化主要来自于杂相 (第二相) 及时效过程中的析出相。
美国西北大学的Mirkin建议把在其它材料中应用已十分广泛的分子单层表面化学改性(又称“自装配，Self assembly”) 引入到高温超导铜氧化合物中来。
例如用有机物对YBCO表面进行分子单层表面改性，以此改善薄膜对环境的敏感性。
高温超导带材以铋锶钙铜氧(BSCCO/2223)系为第一代带材，它以优良的可加工性而得到了广泛的开发，并在超导强电应用领域占据重要位置。
但铋系材料的实用临界电流密度较低，并且在77 K的应用磁场也很低。
相反，YBCO材料在77 K的超导电性远优于BSCCO材料；然而它的可加工性却极差，传统的压力加工和热处理工艺难以做出超导性好的带材。
近年来随着材料科学工艺技术的发展，一种在轧制 (rolling) 金属基带上制造YBCO 超导带材的工艺受到极大重视，并被冠以“下一代”高温超导带材或“第二代”带材。
有两种基本技术方案：(1) 以美国橡树岭国家实验室 (ORNL) 为代表的一个方案，称作轧制双取向金属基带法 (RABiTS)。
会上Specht报告了基带的退火织构稳定性分析，并在1m长的取向金属基带上用激光沉积YBCO外延膜。
欧洲以德国、丹麦等为代表，努力开展高温超导材料工艺及应用研究。
丹麦的NKT已批量制造铋系超导带材。
长10m、2000 A的超导电力电缆正在研制中，下一步开发三相、50～100 m输电电缆。
西门子公司计划到2003年制成20 MVA的超导变压器。
用于电子学方面探伤的RF-SQUID及卫星通讯用高温超导滤波器也在试制之中。
2.3 高温超导材料的制备工艺为适应各种应用的要求，高温超导材料主要有：膜材(薄膜、 厚膜)、块材、线材和带材等类型。
其制备方法见表1。
2.3.1薄膜 表1 高温超导材料主要制备方法及用途高温超导体薄膜是构成高温超导电子器件的基础，制备出优质的高温超导薄膜是走向器件应用的关键。
高温超导薄膜的制备几乎都是在单晶衬底(如SrTiO 3、LaAl O 3或MgO)上进行薄膜的气相沉积或外延生长的。
经过十年的研究，高温超导薄膜的制备技术已趋于成熟，达到了实用化水平(Jc>106 Ac ·m 2-,T=77 K)。
目前，最常用、最有效的两种镀膜技术是：磁控溅射(MS)和脉冲激光沉积 (PLD)。
这两种方法各有其独到之处，磁控溅射法是适合于大面积沉积的最优生长法之一。
脉冲激光沉积法能简便地使薄膜的化学组成与靶的化学组成达到一致，并且能控制薄膜的厚度。
2.3.2厚膜高温超导体厚膜主要用于HTS 磁屏蔽、微波谐振器、天线等。
它与薄膜的区别不仅仅是 膜的厚度，还有沉积方式上的不同。
其主要不同点在以下三个方面：(1)通常，薄膜的沉积 需要使用单晶衬底；(2)沉积出的薄膜相对于衬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术。
获得厚膜的方法有很多：如热解喷涂和电泳沉积等，而最常用的技术是丝网印刷和刮浆法，这两种方法在电子工业中得到了广泛的应用。
2.3.3线材、带材超导材料在强电上的应用，要求高温超导体必须被加工成包含有超导体和一种普通金属的复合多丝线材或带材。
但陶瓷高温超导体本身是很脆的，因此不能被拉制成细的线材。
在众多的超导陶瓷线材的制备方法中，铋系陶瓷粉体银套管轧制法(Ag PIT)是最成熟并且比较理想的方法。
而压制出铋系带材的临界电流密度比通过滚轧技术制备出带材的临界电流密度要高得多。
2.3.4 块材最初的氧化物超导体都是用固相法或化学法制得粉末，然后用机械压块和烧结等通常的粉末冶金工艺获得块材，制备方法比较简单。
但T c 达到了一定的高度，而载流能力J c 太低，则不能满足应用的要求， 因此必须要提高其临界电流密度。
经过多年的研究，采用定 向凝固技术制备出的无大角度晶界的YBa 2Cu 3O x -7块材，其J c 值可达105A ·m 2- (77 K)。
2.4超导材料在电力系统中的应用随着经济建设的发展，电能需求迅速增加，电力系统的规模也越来越大，形成了联合电力系统。
目前我国最大的电力系统容量已超过了10000 Mw ，最高输电电压为500 kV ，大发电设备容量超过600Mw ，发电量和装机容量均已位居世界第二。
全国己形成五个跨省电网，五个独立省网和一个南方联营电网，不久将建成以三峡电网为中心的全国性电力系统。
采用联合电力系统有很多优点，如可以利用各地负荷的互补性减少系统总的装机容量；合理利用资源，实现经济运行；利于安装大容量机组，提高劳动生产率；减少备用容量等等。
然而并网联合经营也带来了一些问题，如电力系统结构变得复杂，运行难度增大。
2003年8月14日美国东北部地区的大面积停电，对现代电力系统的安全运行提出了警示，必须采取有效措施保证电网安全和经济运行。
美国能源部认为：超导电力技术是21世纪电力工业唯一的高技术储备。
根据国际超导科技界和相关产业部门的预测：10年以后，全球超导产业将达到260亿美元。
因此，超导技术被认为是2l世纪具有战略意义的高新技术。
在电力系统中采用超导技术可提高单机容量和增加电网的输送容量、降低传输损耗、提高系统运行的稳定性和可靠性、改善电能质量、降低电网的占地面积和电网的造价及改造成本，并使超大规模电网的实现成为可能∽J。
不仅如此，通过大容量的超导输电系统，可将排污的发电厂建在煤矿和油田附近，或将核电站建在比较偏远的地区，从而改善人类生存环境的质量。
通过超导储能，还可大大改善可再生能源的电能质量，并使其与大电网有效地联结。
因此，加强对超导电缆、超导故障电流限制器、超导储能器、超导变压器、超导发电机和超导电动机等超导技术的研究，将会极大地推动电力科技的发展，将电力科技的发展带入一个崭新的阶段。
目前，超导电缆、超导故障电流限制器、超导储能器和超导变压器已发展或接近到工程实用阶段，超导发电机和超导电动机的研制也取得了重大进展。