超導現象從1911年發現至今已有100年，在這百年歷史中，超導材料的發展經過了一個從簡單金屬到複雜化合物的過程。
超導材料除零電阻特性外，還具有完全抗磁性和宏觀量子效應等諸多常規材料所不具備的奇特性質。利用超導體的這些特性，可以傳輸大電流、獲得強磁場、實現磁懸浮、檢測微弱磁場信號等，因此超導材料廣泛應用於電力、電子、軍事、醫療、交通運輸、高能物理等許多領域。超導材料的應用是一項具有戰略意義的高新技術，高溫超導材料將從根本上改變人類的用電方式，給電力、能源、交通以及其他與電磁有關的科技業帶來革命性的發展。
我國對超導材料的探索以及相關的材料科學基礎性研究方面，一直保持或接近世界前沿。在超導材料研究及其應用領域總體上處於國際先進行列，基本掌握了各種實用化超導材料的製備技術，在多個應用方面也取得了良好的發展。
以下列舉幾個前景可期的超導材料應用領域。
1.超導磁體
目前，超導材料應用最多的領域就是製作各種用途的超導磁體。超導磁體的優勢是可以實現常規導體材料無法實現的磁場強度、磁場梯度和磁場均勻度。
超導磁體有很多用途，比如核磁共振成像（MRI），已被廣泛地應用於醫療檢測、診斷之中，成為最為精確的醫學檢測手段之一。幾乎世界上所有的用於重大科學研究工程的高強磁場，譬如各類粒子加速器、各類高能粒子對撞機，以及目前多國參與的國際熱核聚變實驗堆（ITER）的磁場，都離不開超導磁體。另外，還有各式各樣的超導磁體被應用於檢測儀器、各類實驗裝置、晶體生長等其他許多方面。
2.超導電纜
電能在傳輸過程中損耗很大，超導電纜的優勢在於電能在輸送過程中可以最大限度地降低損耗，僅為傳輸功率的0.5%，而常規電線電纜的損耗要達到10%，能源節省一目了然。而且高溫超導電纜的容量比常規電纜提高3-5倍、損耗下降60%，節約佔地面積和空間，更為可觀的是，總費用降低20%，經濟效益明顯。超導電力技術是21世紀電力工業唯一的高技術，可有效解決能源短缺的問題。世界主要發達國家均把超導電力技術視為具有經濟戰略意義的高新技術。
高溫超導線材製成的超導器件具有損耗低、體積小、重量輕和效率高等特點。建設超導智能電網，是解決常規電纜遠距離輸電時對超高壓電纜及技術依賴的唯一途徑。
3.超導電機
超導電機重量輕、緊湊性好，在風力發電機中特別具有優勢，所以將超導電機用於風力發電是目前發展的趨勢。超導電機採用超導材料替代常規電機的轉子。傳統電機以銅作為線圈繞組，採用超導材料後，可大大減少金屬的使用量，降低了成本；而製冷系統電力消耗導致的成本，已由使用周期長、效率高而得以抵消。效率高、性能好以及巨大的市場潛力驅動著超導電機的發展。
4.磁懸浮
在導體截面相同時，超導體製作的導線可以比銅導線（傳統電磁鐵絕大多數由銅導線繞制）承載高出幾十倍的電流。也就是說，由超導線圈製作的磁懸浮機構可以產生比傳統磁懸浮機構大得多的懸浮力。另外，銅線圈通電時會不斷產生焦耳損耗，而超導線圈因為無電阻不會產生焦耳損耗。因此在磁懸浮軌道交通系統中使用超導電磁線圈不但可以產生更大的懸浮力和驅動力，而且更加節能、環保。
超導材料的應用不僅能提高工作效率，還能使資源得到大大節約，減少大量的汙染，它不僅是過去、現在的研究熱點，也是將來的研究熱點。隨著超導體研究日新月異的變化，超導材料必將深刻影響相應科學技術領域的發展速度和水平，並直接或間接造福於人們的生活。
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超導體和臨界溫度
超導體(英文superconductor)，又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。
導體是指電阻率較小且易於傳導電流的物質，像我們熟知的銅、鐵、鋁等都稱為導體。不過導體還是具有相當的電阻，往往因此減弱其使用效率，因此人們常常希望得到電阻率十分小的導體。
使超導體由正常態轉變為超導態的溫度，稱為這種物質的轉變溫度。目前發現超導材料可達到的臨界溫度最高值已提高到250K（約為零下23攝氏度）。
超導材料的特性與分類
超導材料具有零電阻和抗磁性兩大基本特徵。超導材料處於超導態時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。如果用磁場在超導環中引發感應電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種「持續電流」已多次在實驗中觀察到。超導材料處於超導態時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導材料內的磁場恆為零，即超導體具有完全抗磁性。
按照臨界溫度劃分，超導材料可分為低溫超導材料和高溫超導材料。如果按材料類型，超導材料也可以分為元素超導體（如鉛和水銀）、合金超導體（如鈮鈦合金）、氧化物超導體（如釔鋇銅氧化物）、有機超導體（如碳納米管）。
本組文/市老科協 提供
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