[科普中国]-超导体纤维

超导体纤维（ superconductor fiber）是指在某一温度（转变温度）以下，电阻突然变为零，同时发生完全反磁性现象的超导体制成的纤维。应用较广的超导体纤维有含钛量为60%～70%的铌钛合金超导体纤维。结构是一根直径为0.64毫米以铜为基质的纤维中，含有铌钛合金长丝1 345根。制品主要用于高磁场装置和作性能优良的导线；还可用于磁性浮垫列车、核熔融炉、医疗器械（NMR、CT等）中，具有特殊功能。

简介超导体纤维是指具有高临界温度、高临界磁场和高临界电流密度的超导体所构成的纤维。它由超导固态合金及超导氧化物等组成。如含钛量60%～70%的铌钛合金纤维，由含Mn、Ba、Cu元素组成的超导氧化物与高聚物结合制得的超导纤维等，它们都可制成有高临界电流密度和低燃烧性的纤维，可作高磁场装置的磁性材料和性能优良的输变电材料。1

超导体纤维研究超导体纤维是指由具有高临界温度Tc、高临界磁场Hcz以及高临晃电流密度Jc的超导体所构成的纤维。超导体主要包括两大类，即有延性的固体合金和有晶体结构的脆性金属互化物。目前，第一类应用较广。例如含钛量60%～70%的铌钛合金超导体纤维。它为由多根合金长丝排列于铜基质中构成的复合结构。在一根这样的直径为0.64mm，以铜为基质的纤维中，共含有铌钛合金长丝1345根。

又例如国外开发的一种高密度超导体纤维，它所用的材料是一种M、Ba、Cu的三元混合物的超导氧化物，其分子式可归纳为：MBa2Cu3，其中x为从6.5~7.0的数值，M为从钇、钕、钐、镛、镝、钬、铒、铥、镱、镥所组成的一族元素中选出的，且为分散、可纺，能化学均相无定形的金属。在超导氧化物中，M∶Ba∶Cu三者的原子比为1∶2∶3。制纤时。MBa2Cu3被分散在可溶于有机溶剂的有机高聚物中。分散组分的重量比至少应在70%以上，基质聚合物及其溶剂比较理想的组合有：聚乙烯—二甲苯，聚苯乙烯—二甲苯，聚氨酯—二甲基乙酰胺。超导氧化物经混合、干燥煅烧后再通过螺杆挤压纺丝，制得的纤维再经高温去除溶剂及进行超过1000℃的高温处理。就得到有相当大的高临界电流密度和低燃烧性的超导纤维。这种纤维在77K时，高临界电流密度可达到100A·s/cm2左右。由于有这些优越的性能，因此超导纤维正日益受到人们的重视，如可以将它用于高磁场装置磁性材料和性能优良的输变电线等。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学