見證歷史了?韓國科研團隊發(fā)現(xiàn)常壓室溫超導體LK-99晶體，該材料將引發(fā)一場科技革命還是噱頭?對磁性材料又有何影響?

剛進入8月份的第1天，中美俄的實驗室同日復現(xiàn)出了LK-99超導晶體。美國超導股票一路狂飆，各路媒體更是紛紛奔走相告：這個世界要變天了!

這一切都是源于韓國科研團隊在7月22日發(fā)表的一篇論文，他們宣稱自己發(fā)現(xiàn)了常壓室溫超導體LK-99晶體，在正常大氣環(huán)境下可在127攝氏度以下實現(xiàn)超導。

△超導材料

超導體又稱超導材料，是指在某一溫度下，電阻為零的導體。但超導材料只有在超自然極端的超低溫條件下才會實現(xiàn)零電阻，限制了在實際中的應用。

有觀點認為，LK-99超導晶體如果屬實，實現(xiàn)常溫超導體的制備會直接顛覆這個世界，將象征著人類第四次工業(yè)革命的開啟。

如果人類真的制造出了常溫超導體，這意味著所有和電有關(guān)的設備，如電動機、發(fā)電機、變壓器等器件，使用超導材料后性能都會暴增。在能源革命發(fā)展得如火如荼的當下，使用超導材料，光伏、風電的能源可以遠距離傳輸，電價大幅下降，超導對整個產(chǎn)業(yè)鏈都是一場顛覆性變革。

那么，室溫超導對磁性元器件有何影響?針對這一話題，《磁性元件與電源》記者同時連線了多位科研教授和業(yè)內(nèi)材料專家。

微碩電子軟磁材料專家譚福清說道：“室溫超導的發(fā)現(xiàn)可以說是一場技術(shù)革命，如果為真，以后電力傳輸、電機等都不耗能了，電能轉(zhuǎn)換成機械能效率100%。以后變壓器的損耗就只有鐵損，也就是磁芯的損耗，損耗會大大降低。”

一直以來，降低損耗與電子變壓器選擇的線材(三層絕緣線、多股絞線、絞線三層絕緣線、四層絕緣線、膜包線級膜包壓方線等)與磁芯、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝等多種因素有關(guān)系。

就線材而言，其損耗與導體(銅)材質(zhì)的純度、線材的結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系，尤其是電源高頻化后，趨膚效應會更嚴重。以當前新能源產(chǎn)業(yè)使用越來越多的絞合絕緣線為例，線徑越來越小、股數(shù)越來越多，增加了繞制、焊錫的難度和成本。而超導材料線材零電阻的特性，可讓線材實現(xiàn)零損耗的同時大大簡化生產(chǎn)工藝，全面替代現(xiàn)有線材產(chǎn)品生態(tài)。

浙江大學電氣工程學院王正仕教授認為：“常溫超導對磁元件的體積(窗口空間)和繞組線材影響很大，電感變壓器繞組可以用超導線材替代以降低損耗?！?/p>

浙江工業(yè)大學材料學院車聲雷教授也表示：“線材會被超導線材取代，磁芯等軟磁材料影響則不大。電感變壓器的繞組可以用超導線材，導線內(nèi)部會產(chǎn)生抗磁性，這應該不會影響線圈電感變壓器的功能，但是可以降低線材帶來的損耗。想象一下所有線圈都可以像MRI一樣工作，但是不用制冷就是了?！?/p>

誠如車聲雷教授所言，常溫超導后，變壓器和電感器不再需要高能耗的制冷系統(tǒng)，從而節(jié)約大量能源。而超導材料的零電阻和抗磁性特性可能帶來更高效、更低損耗的電力傳輸方式，超導將推動電網(wǎng)的升級與優(yōu)化。

當然，目前LK-99超導晶體僅處于試驗階段，是否真的具有超導性還待進一步確認。目前中美俄實驗超導都屬于“初步驗證”，因為還沒有實打?qū)嵉臏y試其超導性能。

8月2日，曲阜師范大學復現(xiàn)韓國抗磁性材料LK-99的實驗結(jié)果表明超導材料無零電阻特性。據(jù)悉，該團隊當天利用四引線法對此前合成的抗磁樣品進行了初步的電阻測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)該樣品在常溫到50K(-223.16℃)低溫范圍內(nèi)仍存在大的電阻值，測試過程中并沒有出現(xiàn)電阻大幅度驟降或者零電阻，與“室溫超導”所被期待的零電阻特性相差甚遠。

記者也聯(lián)系了天智合金粉末工程師趙放，他認為室溫超導目前還有爭論。此外，趙放還與記者分享了他的朋友圈中一位中科院研究者的意見，該研究者認為LK-99超導晶體這種材料早就有了，但不是超導材料，這只是個噱頭?！皯摬皇鞘裁闯瑢?，給一種磁材起了一個好聽的名字?！?/p>

小結(jié)

一百多年前，荷蘭科學家卡麥林·翁納斯在零下269攝氏度的條件下觀測到汞的超導電性，象征著人類首次發(fā)現(xiàn)超導體。自此，科學家們踏上了研究超導材料的漫漫征途。百年來，它似乎一直處于漩渦之中，又一直飛在風口之上。

無論LK-99常溫超導是否屬實，但不可否認的是，LK-99常溫超導的出現(xiàn)恰恰證明了人類一直行走在突破技術(shù)極限的路上?！翱苹檬澜缑枥L的場景在人間復現(xiàn)”或許在未來并非是一場浪漫的想象。

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審核編輯 黃宇