超導陶瓷英文解釋翻譯、超導陶瓷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 superconductivity ceramics

分詞翻譯：

超導的英語翻譯：

superconduct
【計】 superconducting; superconductiog
【化】 superconductance

陶瓷的英語翻譯：

【電】 ceramic

專業解析

超導陶瓷（Superconducting Ceramics）是指具有超導體特性的陶瓷材料，能夠在特定臨界溫度（Tc）下實現零電阻和完全抗磁性（邁斯納效應）。這類材料屬于氧化物高溫超導體，區别于傳統金屬或合金超導體，其典型代表為钇鋇銅氧（YBa₂Cu₃O₇₋δ，YBCO）。

從組成結構看，超導陶瓷以銅氧化物為基礎晶格，通過元素摻雜（如钕、铋、汞等）調控電子行為。其超導機制遵循BCS理論擴展模型，涉及電子通過晶格振動形成庫珀對。美國國家标準與技術研究院（NIST）研究顯示，YBCO的臨界溫度可達93K（-180°C），顯著高于液氮溫區（77K），這使其成為實用化潛力最大的陶瓷超導體系。

在應用領域，超導陶瓷已實現：

電力傳輸：零電阻特性降低能源損耗，日本中部電力公司已開展千米級電纜試驗
磁懸浮系統：上海磁浮列車示範線采用钇系超導體制備強磁場
量子計算：作為約瑟夫森結核心材料用于量子比特制備

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）将超導陶瓷列為21世紀關鍵材料，中國科學院物理研究所近年發現新型鐵基超導陶瓷，将臨界溫度提升至55K。材料性能優化仍面臨晶界弱連接、機械脆性等技術瓶頸，全球超過200個實驗室持續開展相關研究。

網絡擴展解釋

超導陶瓷是指具有超導特性的陶瓷材料，其核心特性是在一定臨界溫度（Tc）下電阻完全消失（零電阻性），同時對外界磁場表現出完全抗磁性（邁斯納效應）。以下從特性、材料組成、應用及挑戰四方面詳細解釋：

1.核心特性

零電阻性：在臨界溫度以下，電流可無損耗傳輸。例如，超導環中的感生電流可無限維持，實驗中已觀察到持續電流現象。
完全抗磁性：材料内部磁感應強度為零，磁場無法穿透超導态材料。
約瑟夫森效應：超導材料間通過薄絕緣層時，電子對可隧穿形成無電壓損耗電流，這一特性被用于精密電磁測量設備。

2.典型材料與組成

钇鋇銅氧化物（YBCO）：化學式為YBa₂Cu₃O₇，臨界溫度約90K（-183℃），屬于鈣钛礦層狀結構，需通過高溫燒結和快速冷卻工藝制備。
铋系氧化物：如Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀，臨界溫度達110K（-163℃），是高溫超導陶瓷的代表。
铊系氧化物：如Tl₂Ba₂Ca₂Cu₃O₁₀，臨界溫度更高，但毒性限制了其應用。

3.主要應用領域

能源傳輸：超導電纜可承載更大電流且無電阻損耗，提升輸電效率。
磁懸浮技術：用于磁懸浮列車、無摩擦軸承等，依賴超導體的強抗磁性。
電子設備：超導線圈用于核磁共振成像（MRI）、粒子加速器等，降低能耗并提高性能。

4.發展挑戰

低溫依賴：多數超導陶瓷需液氮冷卻（如YBCO需77K），成本較高。
制備工藝複雜：需精确控制成分比例與燒結條件，例如YBCO需在750℃穩定後快速冷卻。
材料脆性：陶瓷本身的脆性限制了其在機械強度要求高的場景中的應用。

總結來看，超導陶瓷因獨特的零電阻和抗磁性成為革命性材料，但其實際應用仍受制于臨界溫度和制備技術。未來研究方向包括提高臨界溫度、優化材料韌性及開發更經濟的冷卻方案。