科技革命or噱头？常温超导对线材有何影响？

　　见证历史了?韩国科研团队发现常压室温超导体LK-99晶体，该材料将引发一场科技革命还是噱头?对磁性材料又有何影响?

　　刚进入8月份的第1天，中美俄的实验室同日复现出了LK-99超导晶体。美国超导股票一路狂飙，各路媒体更是纷纷奔走相告：这个世界要变天了!

　　这一切都是源于韩国科研团队在7月22日发表的一篇论文，他们宣称自己发现了常压室温超导体LK-99晶体，在正常大气环境下可在127摄氏度以下实现超导。

 

　　△超导材料

　　超导体又称超导材料，是指在某一温度下，电阻为零的导体。但超导材料只有在超自然极端的超低温条件下才会实现零电阻，限制了在实际中的应用。

　　有观点认为，LK-99超导晶体如果属实，实现常温超导体的制备会直接颠覆这个世界，将象征着人类第四次工业革命的开启。

　　如果人类真的制造出了常温超导体，这意味着所有和电有关的设备，如电动机、发电机、变压器等器件，使用超导材料后性能都会暴增。在能源革命发展得如火如荼的当下，使用超导材料，光伏、风电的能源可以远距离传输，电价大幅下降，超导对整个产业链都是一场颠覆性变革。

　　那么，室温超导对磁性元器件有何影响?针对这一话题，《磁性元件与电源》记者同时连线了多位科研教授和业内材料专家。

　　微硕电子软磁材料专家谭福清说道：“室温超导的发现可以说是一场技术革命，如果为真，以后电力传输、电机等都不耗能了，电能转换成机械能效率100%。以后变压器的损耗就只有铁损，也就是磁芯的损耗，损耗会大大降低。”

　　一直以来，降低损耗与电子变压器选择的线材(三层绝缘线、多股绞线、绞线三层绝缘线、四层绝缘线、膜包线级膜包压方线等)与磁芯、产品结构、工艺等多种因素有关系。

　　就线材而言，其损耗与导体(铜)材质的纯度、线材的结构等有密切关系，尤其是电源高频化后，趋肤效应会更严重。以当前新能源产业使用越来越多的绞合绝缘线为例，线径越来越小、股数越来越多，增加了绕制、焊锡的难度和成本。而超导材料线材零电阻的特性，可让线材实现零损耗的同时大大简化生产工艺，全面替代现有线材产品生态。

　　

　　浙江大学电气工程学院王正仕教授认为：“常温超导对磁元件的体积(窗口空间)和绕组线材影响很大，电感变压器绕组可以用超导线材替代以降低损耗。”

　　浙江工业大学材料学院车声雷教授也表示：“线材会被超导线材取代，磁芯等软磁材料影响则不大。电感变压器的绕组可以用超导线材，导线内部会产生抗磁性，这应该不会影响线圈电感变压器的功能，但是可以降低线材带来的损耗。想象一下所有线圈都可以像MRI一样工作，但是不用制冷就是了。”

　　诚如车声雷教授所言，常温超导后，变压器和电感器不再需要高能耗的制冷系统，从而节约大量能源。而超导材料的零电阻和抗磁性特性可能带来更高效、更低损耗的电力传输方式，超导将推动电网的升级与优化。

　　当然，目前LK-99超导晶体仅处于试验阶段，是否真的具有超导性还待进一步确认。目前中美俄实验超导都属于“初步验证”，因为还没有实打实的测试其超导性能。

　　8月2日，曲阜师范大学复现韩国抗磁性材料LK-99的实验结果表明超导材料无零电阻特性。据悉，该团队当天利用四引线法对此前合成的抗磁样品进行了初步的电阻测试，测试结果发现该样品在常温到50K(-223.16℃)低温范围内仍存在大的电阻值，测试过程中并没有出现电阻大幅度骤降或者零电阻，与“室温超导”所被期待的零电阻特性相差甚远。

　　记者也联系了天智合金粉末工程师赵放，他认为室温超导目前还有争论。此外，赵放还与记者分享了他的朋友圈中一位中科院研究者的意见，该研究者认为LK-99超导晶体这种材料早就有了，但不是超导材料，这只是个噱头。“应该不是什么超导，给一种磁材起了一个好听的名字。”

　　小结

　　一百多年前，荷兰科学家卡麦林·翁纳斯在零下269摄氏度的条件下观测到汞的超导电性，象征着人类首次发现超导体。自此，科学家们踏上了研究超导材料的漫漫征途。百年来，它似乎一直处于漩涡之中，又一直飞在风口之上。

　　无论LK-99常温超导是否属实，但不可否认的是，LK-99常温超导的出现恰恰证明了人类一直行走在突破技术极限的路上。“科幻世界描绘的场景在人间复现”或许在未来并非是一场浪漫的想象。

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审核编辑 黄宇