低温超导材料

　　低温超导材料（汉语拼音：Diwen Chaodao Cailiao；英语：low temperature superconducting material），具有低临界转变温度（Tc＜30K），在液氦温度条件下工作的超导材料。

分类

　　分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb(铌)，Tc为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。合金系低温超导材料是以Nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体，Tc在9K以上。最早研究的是NbZr合金，在此基础上又出现了NbTi合金。NbTi合金的超导电性和加工性能均优于NbZr合金，其使用已占低温超导合金的95％左右。NbTi合金可用一般难熔金属的加工方法加工成合金，再用多芯复合加工法加工成以铜（或铝）为基体的多芯复合超导线，最后用冶金方法使其最终合金由β单相转变为具有强钉扎中心的两相（α＋β）合金，以满足使用要求。化合物低温超导材料有NbN(Tc＝16K)、Nb3Sn(Tc＝18.1K)和V3Ga（Tc＝16.8K）。NbN多以薄膜形式使用，由于其稳定性好，已制成实用的弱电元器件。Nb3Sn是脆性化合物，它和V3Ga可以纯铜或青铜合金为基体材料，采用固态扩散法制备。为了提高Nb3Sn（V3Ga）的超导性能和改善其工艺性能，有时加入一些合金元素，如Ti、Mg等。

应用

　　低温超导材料已得到广泛应用。在强电磁场中，NbTi超导材料用作高能物理的加速器、探测器、等离子体磁约束、超导储能、超导电机及医用磁共振人体成像仪等；Nb3Sn超导材料除用于制作大量小型高磁场（710T）磁体外，还用于制作受控核聚变装置中数米口径的磁体；用Nb及NbN薄膜制成的低温仪器，已用于军事及医学领域检测极弱电磁信号。低温超导材料由于Tc低，必须在液氦温度下使用，运转费用昂贵，故其应用受到限制。