超导材料的应用：磁悬浮列车和计算机技术

1.在电力系统中的应用

超导电力存储是目前效率最高的电力存储方式。超导磁体（磁场强、损耗小、重量轻）用于发电机，可大大提高电动机中的磁感应强度，从而大大提高其输出功率；利用超导磁体实现磁流体发电，可直接将热能转换为电能，使发电效率提高 50%～60%。利用超导输电可大大降低目前高达8%左右的输电损耗，如果我国利用超导输电系统每年可节约用电 1 000 多亿千瓦时，相当于上海一年半的用电量。

2.在运输方面的应用

利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。超导磁悬浮列车在车底部安装许多小型超导磁体，在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环，当列车运行时，超导磁体产生的磁场相对于铝环运动，铝环内产生的感应电流与超导磁体相互作用，产生的浮力使列车浮起。列车运行的速度越快，产生的浮力就越大，超导磁悬浮列车的速度可达500 km/h。

3.在计算机方面的应用(www.zuozong.com)

人们可以利用超导材料制成超导存储器或其他超导器件，再利用这些器件制成超导计算机。超导计算机的性能是目前电子计算机无法相比的。目前制成的超导开关器件的开关速度已达到皮秒（10-12s）的高水平。这是当今所有电子、半导体、光电器件都无法比拟的，比集成电路要快几百倍。超导计算机的运算速度比现在的电子计算机快100倍，而电能消耗仅是电子计算机的千分之一。如果目前一台大中型计算机每小时耗电10 kW，那么同样一台超导计算机只需一节干电池就可以工作了。

4.在其他方面的应用

高温超导滤波器系统用于 CDMA 手机，高温超导材料在微波频段的电阻几乎为零，对信号的损耗极小，大大提高了收音质量。而且，该技术在移动通信基站的应用使基站的覆盖范围提高了 30%～50%，在通话繁忙时的通话容量提高 80%，手机所需的功率却可降低到原来的一半，也就是说，手机的辐射将降低 50%。

此外，超导器件还具有重量轻、体积小、稳定性好、均匀度高以及易于启动和能长期运转等优点，广泛用于高能物理研究（粒子加速器、气泡室）、固体物理研究（如绝热去磁和输运现象）、磁力选矿、污水净化以及人体核磁共振成像装置及超弱电应用等。