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• 1、联创光电：高温超导产业化加速，国产替代加速成长
• 2、我们建设了世界上首个全超导托卡马克装置 EAST，可以利用磁场
• 3、高温超导感应加热设备与核聚变有关吗
• 4、目前，全世界的科学家都在努力寻找新的超导材料，你知道超导材料的好处和用途 吗?

联创光电：高温超导产业化加速，国产替代加速成长

      高温超导项目产业化破冰：联创光电公司与中铝集团东北轻合金有限公司(一铝)签订高温超导设备合作协议世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，目前已启动为其锻造产线配备首台产品。除此世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，公司同时与南山铝业集团签署相关合作协议世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，为其生产配备世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍的首台产品即将完成。公司目前正与国内多家大型铝合金、钛合金加工企业进行深度接洽，各企业均有合作意向。

    高温超导产业化破冰，业绩贡献有望逐步兑现。公司2020Q1受疫情影响明显，营业收入仅为7.88亿元，同比下滑14.91%，实现归母净利润2060万元，同比下降29.45%。而高温超导加热设备市场空间广阔，就铝型材加热行业，对高温超导加热设备的需求就超4000台，预计约600亿的市场空间。若后续高温超导产业化进程如期兑现，年内业绩或重回增长。

    签约南山铝业、中铝集团，高温超导国产化掀起新篇章。公司的大功率高温超导感应加热设备兆瓦级的技术全球唯一，而且设备从零件到整体完全自主研发，掌握核心技术，不受国际贸易环境影响，主要核心材料和零部件均实现国产乎瞎迹化，技术壁垒+认证壁垒均较高，市场前景广阔，签约一线铝企验证公司技术的可靠性，高温超导国产化序幕正式拉开。

    填补国内技术空白，产能和技术持续升级关注核心。公司通过六年研发，完成世界首台国际领先水平的兆瓦级高温超导磁体感应加热技术及装置等两项科技通过成果鉴定。规划用三年时间(至2022年)，达到年产200台兆瓦级高温超导直流感应加热设备规模化生产能力，并将高温超导感应加热设备功率提升到2MW以上，用于更大尺寸铝合金的加热要求。仅当前工业级超导直流感应加热器，依靠现有产能满足国内需要就将保证公司该业务20年的订单，若能够神宏实现技术再升级，或将有更大技术资本参与国际市场。

    除超导产品外，公司依托九院十所，打破泵浦源国外技术封锁，完善军工级激光特种装备的自主研发体系。岁并公司2019年底，联合九院十所合资成立中久激光，实现大功率高亮度尾纤LD泵浦源产品自主生产打破国外技术封锁，改善我国半导体激光产业核心部件技术缺失的问题，打破长期依赖进口的束缚。中久激光目前已获得“国军标”生产体系认证和武器装备科研生产的二级保密资质认证，并已建成6条生产线，已获得军工订单，正陆续交货。未来公司有望形成以技术壁垒为核心，高端军需赛道为支撑下再次成长。

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我们建设了世界上首个全超导托卡马克装置 EAST，可以利用磁场

目前地球上熔点最高的物质是铪合金——五碳化四钽铪化合物世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，熔点高达4215摄氏度。不过很遗憾世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，太阳表面温度5500摄氏度世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，足足差世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍了一千多摄氏度。而单纯温度达到一千多摄氏度世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍，就足够将大部分石头融化了。

电灯泡里面的钨丝可以承受3415 的高温，人造熔点最高的钽铪合金需要达到4200多 的高温才会融化，然而太阳表面的温度高达羡伏5600 ，仍然能将它们融化甚至汽化掉。

如果再往里延伸，太阳的核心区温度可以达到1500万摄氏度，毫不夸张，人类即便穿过表面进入核心，在强大的压力以及极高的温度下，你也会成为核聚变原料。

先问一个问题，为什么太阳是球形的？

太阳中心在发生氢聚变，相当于持续不断的大量氢弹爆炸，强大的辐射压把物质不断喷射出去，那兄纳携么是什么力量约束太阳保持球形不炸开呢？是引力，太阳自身巨大的质量形成引力场，把表面的物质拽向核心，同时辐射压把核心物质向外喷发，形成平衡，保持了球形。换句话说，引力场就是装太阳的“容器”。

科学家想在地球上造一个人工太阳“可控核聚变”来解决能源问题，既然目前没有一种物质能够装太阳，所以科学家也是希望利用场来约束太阳。不过人造小太阳质量很小，不足以形成足够大的引力场，科学家用的是磁场。高中物理知识，带电粒子在磁场中会发生偏转。聚变的原材料氢核和产物氦核都是带正电的，如果我们有一个精心设计的强磁场，让核反应只在能在场内进行，带电粒子都飞不出了，我们就有了一个装“小太阳”的“容器”了。

再来说隔热的事，大家听过“纸锅烧水”吧？沸腾的水带走多余的热量使得纸锅温度达不到着火点。目前的核电站也是类似原理，用大量水来冷却反应堆，里面在核裂变，外面却感受不到澎湃的热量。未来的人工太阳核聚变发电站也是利用同样原理。用冷却液带走热量对设施外隔热，同时用冷却剂吸收的热量来发电。

可控核聚变的原理我说的比较通俗，实际上还有很多复杂的细节。不过近年发展很快，不久的未来我们将会在地球表面制造我们自己的太阳。

那么人类真的就无法到达太阳表面了吗？其实这个可能性也不能完全否定，比如现在人类正在研制的可控核聚变技术，在核聚变的瞬间会产生高达几千万甚至上亿摄氏度的温度，地球上当然也没有能承受如此高温的物体，但是科学家们却能利用人造磁场将能量控制在一定的空间范围中，那么如果人类将来利用这种技术有没有可能触摸太阳呢？

当然人类不可能制造一个巨型磁场将整个太阳控制起来，不过我们或可在探测器或者飞船的前端安装一个这样的单向输出的磁场，让其对太阳能量进行分流，使得太阳辐射过来的能量分向两边，这样探测器和飞船受到的热辐射就少多了，如果磁场装置不能长时间经受太阳高温，也可以不断对发射磁场的装置进行更换，更换之后立即降温，之后再进行置换，这样循环下去，我们或能做到靠近太阳表面。

事实上，太阳内核的温度是1500万摄氏度，而中国科学家做的“人造小太阳”温度可以达到1亿度以上，并且前不久才实现了放电的功能。也就会说，“人造太阳”的反应温度要远远高于太阳内核的温度。那“人造太阳”不会被熔化吗？

这其实和人造太阳的原理有关。当物质的温度达到一定的程度，构成物质的原子会因为环境温度过高而失去电子。这主要是因为电子获得了足够大的能量，摆脱原子核的束缚。

此时，物质不再是我们常见的三态（气态、固态、液态），而是等离子态。所谓等离子态就是带负电的自由电子和带正电的离子共存的状态，太阳内部的物质状态就是等离子态。

而“人造小太阳”装置中参与反应的物质也是等离子态，这就意味着它们是带电的。根据电磁学理论，带电粒子在磁场中会因为洛伦兹力的作用而发生偏转，甚至是做圆周运动。

因此，我们只要对反应物加入一个磁场，就可以让反应物在一个环形轨道中运动。此时反应物就不会和装置材料接触，也就不会熔化装置，这样的装置也叫作托卡马克装置。

中国的“人造小太阳”利用的就是这个原理，采用的就是托卡马克装置来实现可控核聚变反应。

除了利用磁场来束缚。实际上科学家还想到了利用激光来束缚，目前也确实有科学家在做相关的实验，这也可以确保反应物和材料不会相互接触，这也被称茄罩为激光束缚。

今天，我们震撼于太阳核聚变释放的能量，也希望利用这种能源为地球人使用，所以很多国家在进行核聚变“人造太阳”的研究项目，中国在这方面处于世界领先水平，我们建设了世界上首个全超导托卡马克装置 EAST，可以利用磁场，将氘、氚的等离子体在100秒内加热到5000万度，因为利用磁场效应，这些等离子体是悬浮状态，不和材料接触，所以可以保持一段时间。

太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度，在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质，并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带，沿途在与原子微粒的碰撞丢失能量。随后要经过对流带，光子的能量被炽热的气体吸收，气体在对流中向表面传递能量。到达对流带边缘后，光子已经冷却到五千五百摄氏度了。

我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃，温度约为摄氏六千多度，属于比较“凉爽”部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个米粒的直径在一千六百公里左右，它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶问。就是在不断的对流活动中，太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于一千亿个百万吨级核弹的能量。

在光球层的某些局部温度比较低，在可见光范围内这些部位就显得比其它地方黑暗，所以人们称之为“黑子”。光球层外包裹着色球层，太阳将能量通过色球层向外传递。这一层中有太阳耀斑，所谓耀斑是黑子形成前产生的灼热氢云。色球层之外是太阳大气的最外层日冕。日冕非常庞大，可以向太空绵延数百万公里，但只有在日全食时才可看到它。人们可以在日冕中可以看到从色球层顶端产生的巨大火焰“日饵”。

在辐射光和热的同时，太阳也产生一种低密度的粒子流——太阳风。太阳风以每秒四百五十公里的速度向宇宙空间辐射。地球和其它某些行星的极光也是太阳风带来的。如果一段时间内太阳风异常强大，便形成了太阳风暴。太阳的磁场极其强大复杂，其范围甚至越过了冥王星轨道。

太阳已经近五十亿岁了，它还可以继续平静地燃烧约五十亿年。五十亿年后，太阳内部的氦将转变成更重的元素，亮度会增加到现在的一倍，体积也将不断膨胀，水星、金星和地球都将进入它的大气。在经历一亿年的红巨星阶段后，太阳将耗尽所有能源而坍缩成一颗白矮星，并通过向宇宙空间抛射物质而形成一个行星状星云

高温超导感应加热设备与核聚变有关吗

有。

作为21世纪电力工业世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍的高新技术困裤盯储备之一，高温超导技术在头部企业世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍的持续研发攻关下已经取得世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投用，能效转化率提升一倍了一定的进展。

江西联创光电超导应用有限汪和公司纯搭，是全球唯一一家能够生产大口径高温超导磁体及兆瓦级高温超导感应加热设备的企业，各项技术性能指标均处于国际领先水平。

目前，全世界的科学家都在努力寻找新的超导材料，你知道超导材料的好处和用途 吗?

1911年，荷兰科学家昂内斯(Ones)用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K时,水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的「高温」，其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的，对一般人来说算是极低的温度。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。经过科学家们的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。 1973年，发现超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。 1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧化物）具有35K的高温超导性。此后，科学家们几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。 1986年，美国贝尔实验室研究的超导材料，其临界超导温度达到40K，液锋困氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。 1987年，美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。 来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术，在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6＋δ中观察到了所谓的磁共振模式，进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性。该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究。 高温超导体具有更高的超导转变温度（通常高于氮气液化的温度），有利于超导现象在工业界的广泛利用。高温超导体的发现迄今已有16年，而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究，却仍处于相当“初级”的阶段。这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性，更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象。本期Science所报道的结果意味着中子散射领域里一个长期存在的困惑很有可能得到解决。 早在1991年，法国物理学家利用中子散射技术在双铜氧层YBa2Cu3O6＋δ超导体单晶中发现了一个微弱的磁性信号。随后的实验证明，这种信号仅在超导体处于超导状态时才显著增强并被称为磁共振模式。这个发现表明电子的自旋以某种合作的方式产生一种集体的有序运动，而这是常规超导体所不具有的。这种集体运动有可能参与了电子的配对，并对超导机制负责，其作用类似于常规超导银洞念体内引起电子配对的晶格振动。但是，在另一个超导体La2－xSrxCuO4＋δ（单铜氧层）中，却无法观察到同样的现象。这使物理学家怀疑这种磁共振模式并非铜氧化物超导体的普遍现象。1999年，在Bi2Sr2CaCu2O8＋δ单晶上也观察到了这种磁共振信号。但由于Bi2Sr2CaCu2O8＋δ与YBa2Cu3O6＋δ一样，也具有双铜氧层结构，关于磁共振模式是双铜氧层的特殊表征还是“普遍”现象的困惑并未得到彻底解决。 理想的候选者应该是典型的高温超导晶体，结构尽可能简单，只具有单铜氧层。困难在于，由于中子与物质的相互作用很弱，只有足够大的晶体才可能进行中子散射实验。随着中子散射技术的成熟，对晶体尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量级。晶体生长技术的进步，也使Tl2Ba2CuO6＋δ单晶体的尺寸进入毫米量级，而它正是一个理想的候选者。科学家把300个毫米量级的Tl2Ba2CuO6＋δ单晶以同一标准按晶体学取向排列在一起，构成一个“人造”单晶，“提前”达到了中子散射的要求。经过近两个月散射谱的搜集与反复验证，终于以确凿的实验数据显示在这样一个近乎理想的高温超导单晶上也存在磁共振模式。这一结果说明磁共振模式是高温超导的一个普遍现颤举象。而La2－xSrxCuO4＋δ体系上磁共振模式的缺席只是“普遍”现象的例外，这可能与其结构的特殊性有关。 关于磁共振模式及其与电子间相互作用的理论和实验研究一直是高温超导领域的热点之一，上述结果将引起许多物理学家的关注与兴趣。 20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4，其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。 1987年在超导材料的探索中又有新的突破，美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO（钇铋铜氧）。 1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此，人类终于实现了液氮温区超导体的梦想，实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上，因此被称为高温超导体。 自从高温超导材料发现以后，一阵超导热席卷了全球。科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可达125K，汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K。如果将汞置于高压条件下，其临界温度将能达到难以置信的164K。 1997年，研究人员发现，金铟合金在接近绝对零度时既是超导体同时也是磁体。1999年科学家发现钌铜化合物在45K时具有超导电性。由于该化合物独特的晶体结构，它在计算机数据存储中的应用潜力将是非常巨大的。 自2007年12月开始，中国科学院物理研究所的陈根富博士已投入到镧氧铁砷非掺杂单晶体的制备中。今年2月18日，日本东京工业大学的细野秀雄教授和他的合作者在《美国化学会志》上发表了一篇两页的文章，指出氟掺杂镧氧铁砷化合物在零下247．15摄氏度时即具有超导电性。在长期研究中保持着跨界关注习惯的陈根富和王楠林研究员立即捕捉到了这一消息的价值，王楠林小组迅速转向制作掺杂样品，他们在一周内实现了超导并测量了基本物理性质。 几乎与此同时，物理所闻海虎研究组通过在镧氧铁砷材料中用二价金属锶替换三价的镧，发现有临界温度为零下248.15摄氏度以上的超导电性。 3月25日和3月26日，中国科学技术大学陈仙辉组和物理所王楠林组分别独立发现临界温度超过零下233．15摄氏度的超导体，突破麦克米兰极限，证实为非传统超导。 3月29日，中国科学院院士、物理所研究员赵忠贤领导的小组通过氟掺杂的镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达零下221．15摄氏度，4月初该小组又发现无氟缺氧钐氧铁砷化合物在压力环境下合成超导临界温度可进一步提升至零下218．15摄氏度。 为了证实（超导体）电阻为零，科学家将一个铅制的圆环，放入温度低于Tc=7.2K的空间，利用电磁感应使环内激发起感应电流。结果发现，环内电流能持续下去，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内的电流一直没有衰减，这说明圆环内的电能没有损失，当温度升到高于Tc时，圆环由超导状态变正常态，材料的电阻骤然增大，感应电流立刻消失，这就是著名的昂尼斯持久电流实验。 1.超导技术谈 1911年，荷兰莱顿大学的卡茂林-昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡茂林-昂尼斯称之为超导态。卡茂林由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。 这一发现引起了世界范围内的震动。在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流大的电流，从而产生超强磁场。 1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感兴强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。 后来人们还做过这样一个实验：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体，然后把温度降低，使锡盘出现超导性，这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，慢慢地飘起，悬空不动。 迈斯纳效应有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超性。 为了使超导材料有实用性，人们开始了探索高温超导的历程，从1911年至1986年，超导温度由水银的4.2K提高到23.22K（OK=-273°C）。86年1月发现钡镧铜氧化物超导温度是30度，12月30日，又将这一纪录刷新为40.2K，87年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日发现了98K超导体，很快又发现了14°C下存在超导迹象，高温超导体取得了巨大突破，使超导技术走向大规模应用。 超导材料和超导技术有着广阔的应用前景。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以到用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性能。超导列车已于70年代成功地进行了载人可行性试验，1987年开始，日本国开始试运行，但经常出现失效现象，出现这种现象可能是由于高速行驶产生的颠簸造成的。超导船已于1992年1月27日下水试航，目前尚未进入实用化阶段。利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍，但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。 超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现。 现有的高温超导体还处于必须用液态氮来冷却的状态，但它仍旧被认为是20世纪最伟大的发现之一。 2.超导技术及其应用 比尔·李 1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，当温度下降到4.2K时发现水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。 超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。经过科学家们数十年的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。 奇异的超导陶瓷 1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。 1986年底，美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！ 高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。 超群的超导磁体 超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。 由于超导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导体做磁体，要产生这么大的磁场，需要消耗3.5兆瓦的电能及大量的冷却水，投资巨大。 超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。 超导发电机 在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到5万～6万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高5～10倍，达1万兆瓦，而体积却减少1/2，整机重量减轻1/3，发电效率提高50％。 磁流体发电机 磁流体发电机同样离不开超导强磁体的帮助。磁流体发电发电，是利用高温导电性气体（等离子体）作导体，并高速通过磁场强度为5万～6万高斯的强磁场而发电。磁流体发电机的结构非常简单，用于磁流体发电的高温导电性气体还可重复利用。 超导输电线路 超导材料还可以用于制作超导电线和超导变压器，从而把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计，目前的铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上，光是在中国，每年的电力损失即达1000多亿度。若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。 广阔的超导应用 高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。 超导磁悬浮列车 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。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。 超导计算机 高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管，甚至完全用超导体来制作晶体管。 核聚变反应堆“磁封闭体” 核聚变反应时，内部温度高达1亿～2亿℃，没有任何常规材料可以包容这些物质。而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”，将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来，然后慢慢释放，从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。 科学家新近创造出一种新的物质形态，并预言它将帮助人类做出下一代超导体，以用于发电和提高火车的工作效率等多种用途。 这种新的物质形态称作“费密冷凝体”，是已知的第六种物质形态。前五种物质形态分别为气体、固体、液体、等离子体和1995年刚刚发明的玻色一爱因斯坦冷凝体。 费密子和玻色子的重大差异，体现在“自旋”这一量子力学特性上。费密子是像电子一样的粒子，有半整数自旋（如1／2，3／2，5／2等）；而玻色子是像质子一样的粒子，有整数自旋（如0，1，2等）。这种自旋差异使费密子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费密子能有同样的量子态：它们没有相同的特性，也不能在同一时间处于同一地点；而玻色子却能够具有相同的特性。因此，1995年物理学家将一定数量铷和钠原子冷却成玻色子时，大部分原子变成了同样的低温量子态，实际上成为单一巨大的整体原子：玻色一爱因斯坦凝聚态。但像钾一40或锂一6这样的费密子，即使在很低的温度下，每种粒子必定也有稍微不同的特性。 2003年，物理学家找到了一个克服以上障碍的方法。他们将费密子成对转变成玻色子，两个半整数自旋组成一个整数自旋，费密子对就起到了玻色子的作用，所有气体突然冷凝至玻色一爱因斯坦凝聚态。奥地利英斯布瑞克大学的科学家将锂一6原子冷却，同时施加稳定磁场，促使费密子结合在一起；美国科罗拉多“实验室天体物理学联合研究所”采用的技术略有不同，他们将钾一40原子冷却后施加磁场，通过磁场变化让每个原子强烈吸引附近的原子，诱发它们形成成对原子，然后凝聚成玻色一爱因斯坦凝聚态。