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俄、德、日联合科研团队研发出泡沫超导体
2019/06/04

  来自俄科学院西伯利亚分院网站的报道,该分院物理所与德国、日本科研机构所组成的国际联合科研团队研发出泡沫超导体,该超导材料具有重量轻、强度高的特点,可用于空间站对接装置的制备及太空垃圾的收集。相关成果发布在Materials科学期刊上。

  联合科研团队选取作为超导材料组成成份的钇、钡、铜化合物,溶于聚乙烯醇(即PVA胶)中,将所制备的溶液浸入具有疏松结构的聚氨酯基材中,之后煅烧掉聚氨酯,所剩的泡沫状化合物近似于超导体。在泡沫状化合物中心放置超导晶体,之后进行加热处理,在温度的作用下超导晶体成份在泡沫中均匀扩散,从而形成泡沫状超导材料。所研发的技术工艺非常简单,在正确选取材料的基础上甚至采用厨房烤箱即可制备这种泡沫超导体。

  泡沫超导体具有稳定、均匀的强磁场,其技术性能指标与密实超导体相同,同时兼具重量轻的特点,这是因为材料的90%为气孔,超导材料仅占10%,所以其重量仅为同体积密实超导体的10%。这些特性使其在航天领域有着广泛的应用前景,用于航天器特种机构的制造,例如,可用于制造空间站与运载火箭的对接机构,采用超导体可精确控制对接和脱离,再者,可作为强磁体用于太空垃圾的收集,而在民用工业领域则可用于制备电力传输领域的磁耦合源。

  尽管超导材料在工业中已得到了广泛的应用,但由于超导磁体易产生裂痕,其规格严格限定在1-2cm内,这增加了超导体的制造和使用成本。俄、德、日联合科研团队所研发的制备技术解决了超导体的规格问题,降低了制造成本,同时超导体的这种疏松结构重量轻,且易于冷却,扩展了材料的应用领域,现联合科研团队正从事着泡沫超导体磁场形成和作用机理方面的基础理论研究工作。

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