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第28卷第4期中国材料进展Vol128No14

2009年4月MATERIALSCHINAApr12009

实用化高温超导材料研发进展

蒋志君
(科学技术部高技术发展中心,北京100044)

摘要:综述了目前国内外实用化高温超导材料研发的最新进展,系统介绍和总结了Bi22223、

YBCO涂层导体、MgB2线带材和YBCO块材等主要的实用化高温超导材料制备和性能的最新结果。
对比了美国、日本和韩国等国家的高温超导材料研发模式,分析了实用化高温超导材料的发展趋势
及应用前景。

关键词:实用化高温超导材料;制备技术;超导电性
中图法分类号:TM26文献标识码:A文章编号:1674-3962(2009)04-0028-06

蒋志君工程师ProgressinR&DofPractical
High2TemperatureSuperconductors

JIANGZhijun
(TechnologyR&DCenter,MinistryofScienceandTechnologyofP.R.China,Beijing100044,China)

Abstract:Thelatestprogressoftheworldpracticalhigh2temperaturesuperconductors(HTS)wasreviewed.Thenew

resultsoffabricationandperformanceofBi22223tapes,YBCOcoatedconductors,MgB2wiresandtapes,andYBCO
bulksweresystematicallyintroducedandsummarized.TheR&DorganizationforpracticalHTSincountriessuchasUS
andJapanwerecompared.Furthermore,thedevelopmenttrendsandpossibleapplicationofpracticalHTSwerediscussed.
Keywords:practicalhigh2temperaturesuperconductor;fabricationtechnique;superconductingproperties

高超导材料的临界参数,就成为实用化超导材料研发
前言
的主要内容。

超导材料具有常规材料所不具备的3个基本特性,1962年Kunzle制备出Nb3Sn超导体,在412K,
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即零电阻、完全抗磁性、宏观量子效应。超导材料是当818T的背景场下其Jc达到了415×10A/cm,标志着
代材料科学领域一个十分活跃的重要前沿,它与凝聚态实用化超导材料研究的开始[1]。1986年,Bednorz和
物理中一系列有重大意义的基本科学问题都有紧密联
Muller发现了Tc达到38K的La2Ba2Cu2O超导体,标志
系,并将推动功能材料科学的深入发展。发展低能耗、着氧化物高温超导材料研究的开始[2]。20世纪90年
环境友好的超导技术对我国国民经济和社会发展具有重
代,Tc分别达到92K的Y2Ba2Cu2O和110K的Bi2Sr2Ca2
要的战略意义。Cu2O氧化物超导体被发现,国际上实用化高温超导材
自20世纪60年代,超导材料的实用化就成为世[3-4]
料的研发热潮也随之引发。2001年Tc为39K的
界范围内的研究热点。超导材料有3个临界参数:临
MgB2超导材料的发现进一步丰富了实用化超导材料体
界温度、临界磁场和临界电流密度[5]
(Tc)(Hc)(Jc),系。2008年发现具有实用化潜力的Fe基超导材料更
即超导材料必须在一定条件下才能保持超导态,具有成为了高温超导材料研究的新热点[6]。
高临界参数的超导材料才具有实用化价值。发展和改实用化超导材料是超导技术发展的基础。我国通过
进超导材料的制备技术,探索新型超导材料体系,提863计划和973计划对实用化超导材料研究也进行了持
续支持。在“十一五”期间,国际上实用化超导材料研

收稿日期:2009-03-27发取得了显著进展。本文对目前实用化超导材料的最新
通信作者:蒋志君,男,1972年生,工程师,863计划新材料领研究进展进行了总结,分析了实用化高温超导材料的发
域办公室成员展趋势及应用前景。
第4期蒋志君:实用化高温超导材料研发进展29

如图1所示,目前性能最好的结果分别是美国Su2
实用化高温超导材料研发进展
perpower公司的带材(Ic×L=200580Am)和日本ISTEC

1涂层导体的带材(Ic×L=176400Am)。美国和日本已将原有的

由于YBCO超导体具有强的本征钉扎特性,使得涂层双百目标(Ic>100A/cm,L