世界各国对磁流体发电技术取得了哪些研究成果？

自从1959年美国阿英柯公司试验燃煤磁流体发电技术成功后，世界上磁流体发电的研究，以美、日、前苏联为代表，进展较快。目前已有17个国家在从事这项发电技术的研究开发工作。其中13个国家重点研究燃煤磁流机发电技术。大部分正进入工业性实验电站研究阶段。

日本早在1966年就把磁流体发电技术作为通产省的第1号国家项目，经连续进行10多年的开发研究后，终于在1981年由三菱机电公司完成了“马克-7”型实验装置，用钢铁系磁铁，形成了高达25千高斯的磁场，将煤油变为2900℃的燃气，以每秒1000米的高速流过发电通道，输出功率为100千瓦，连续运行了200小时，但真正达到实用化，需要6万高斯以上的强磁场，最低输出功率为数万千瓦，且要连续工作5000～6000小时。因此，还要进行长期努力才能实现。目前正在研究100万千瓦级燃煤磁流体发电站。

前苏联主要是研究以天然气为燃料的磁流体发电技术，已于1991年首先建成了世界上第一座50万千瓦级的Y-500型磁流体——蒸汽动力联合循环实验电站。1973年前苏联和美国开始联合研究磁流体发电技术，美国制造的磁流体发电通道和46吨重的6万高斯超导磁铁安装在前苏联的装置上进行试验。前苏联自己还计划在新建的梁赞州火电站中，建造一座100万千瓦级燃煤大型磁流体发电——蒸汽涡轮发电机组合电站。这种电站效率可达50％，节约燃料25％～30％，可连续工作1万小时以上。

美国则以燃煤为燃料，正在建造一座30万千瓦级实验型磁流体发电装置。在1990年曾拨出4040万美元作为磁流体发电技术的科研费。美国防部还计划在1992～1997年间研究军用型磁流体发电装置用于空间航行器上，功率10万千瓦，一次运行时间500秒。

中国已把这项技术作为“863计划”重点项目，在1989年还与美国、前苏联两国科技界分别确定联合研究万千瓦级中试电站的技术概念。千千瓦级磁流体发电机组已完成试验任务，最高输出功率2200千瓦。燃煤磁流体发电通道电级试验装置，也已完成试验任务，到1990年已运行540小时。到2000年的目标是建造一座万千瓦级燃煤磁流体——蒸汽联合循环中试电站。

专家们预测，目前磁流体发电在技术上已日趋成熟，随着超导技术的发展，可望将在90年代广泛应用在矿物燃料发电站中，这对整个能源发展，促进经济兴旺，必将产生重大影响。

由于磁铁的磁场效应，建议将1000高丝的磁铁放在人体头顶，尤其是朝向后脑勺以及脑后的位置，因为这部分位置恰当地接近人体颅内，能够有效发挥磁场作用，有利于改善人体的血液循环、增强脑电活力、缓解压力、促进新陈代谢等。

1995年，筹建；

1996年，Y30扬声器磁体投入市场，实 现年销售额300万元；

1998年，获得营进出口经营权，通过了ISO9002质量体系认证；

1999年，Y35扬声器磁体投放市场，“航天磁”被电声行业指定为“共和国成立50周年大庆天安门音响设备改造专用磁体”；

2000年，马达磁体投放市场，当年销售150吨；

2002年，马达磁体实现销售1500吨。通过调整生产布局，将扬声器磁体的生产线扩展到湖南常德石门；

2003年，获得中国航天科工集团公司1500万元的出口基地建设资金支持，成为航天科工集团民品出口基地，当年创汇500万美元；成立永磁铁氧体磁性器件研究所；获得QS9000质量体系认证；实施ERP信息化管理工程，建成了公司的局域网，电子商务成为公司对外商务活动、加强国际合作的重要手段；

2004年，公司实现马达磁体销售3000吨，扬声器磁体销售10000吨，销售收入过亿元，公司自营出口取得重大突破；

2005年，公司出口达1200万美元；

2006年，公司控股湖南航天稀土磁有限公司；建立TS16949质量管理体系和ISO14001环境管理体系；实现产品出口1480万美元；

2007年，公司控股湖南航天机械制造有限责任公司，预计实现销售收入25亿元，预计实现出口2000万美元。

2008年，公司建成烧结钕铁硼生产线，开始生产各种性能烧结钕铁硼永磁器件。

自从1911年发现汞的超导性以后，又先后发现20余种纯金属也具超导性，但临界温度都在01K—913K之间。为了寻找较高临界温度的超导材料，50年代初，科学家们将注意力转向合金及其化合物。1952年发现了临界温度为17K的V3Si，后又发现18K的Nb3Sn，不久又陆续发现若干铌系合金超导体。1973年发现临界温度可达232K的Nb3Ge，被认为是一个了不起的收获，曾激发起寻找高温超导体的热情。截止到70年代末，虽然共发现了一千种合金和化合物超导体，但具有较高临界温度，且在实际工程中得到应用的主要是铌和铌系超导体Nb3X(其中X可以是Ge，A1，Si，Ga或Sn)。其中NbTi的延展性较好，用于制成线材，是制作超导磁体的主要材料之一；Nb3Sn材质较脆，近几年通过工程研究已可用来绕制磁场的磁体；而NbN用于电子产品，纯铌则用于射频腔。

科学家们为了寻求理想的高温超导材料，在实验室里苦苦奋斗了70余年，制备的超导体最高温度也只有232K。使人们对高温超导的期望显得心灰意冷，好梦难圆。然而，1986年出现了历史性的新转折点。这一年，美国国际商业机器公司的米勒和贝德瑞尔茨在瑞士实验室里发现了临界温度达35K的镧钡铜氧化物陶瓷超导材料。这一振奋人心的消息于1986年4月公布后，立即引起世界上超导研究者的关注，并很快形成世界性的超导热。人们进入了在多元氧化体系中寻找高临界温度超导体的竞赛。

1987年2月，中国、日本和美国先后报导了临界温度超过氮气液化温度773K的超导体研制成功的消息。也就是在这一时期，高温超导进入了一个突飞猛进的发展阶段。在这个研究领域中，中国、美国和日本处于领先地位。

高温超导材料高于35K的超导材料均为金属氧化物，亦即陶瓷材料。高于773K的超导材料的金属中除一例外，均含金属铜，其中比较典型的是钇、钡、铜氧化物。

80年代中期以来，新发现了1300多种超导材料。

i994年1月18日美国宣布：美国能源部阿贡国立实验室和纽约专门生产超导磁铁、线圈和超低温制冷设备的IGC公司，共同研究并制作出高温超导体磁性线圈组。在液态氦的冷却下该线圈能产生26特斯拉强磁场，比地球磁场强78万倍，打破了他们去年8月以来保持的165特斯拉纪录。

1995年2月27日，美国IBM公司下属的沃森研究中心的科学家说，他们对高温超导机制的研究取得了重大的突破。

尽量提高超导体的温度特性，是全球科学家的竞先研究的目标。相信不远的将来，会有越来越多的超导体记录被刷新。

我国超导技术研究与开发起步于60年代。1959年研制成功氦液化器。1965年研制出第一代单芯NbTi超导体磁体。1973年进行了多芯超导线圈和各类直流与脉冲磁体的研制。1976年开始交、直流电机，磁流体发电，受控热核装置等大型超导磁体的研究。1981年以后，提出了以中小型磁体和工业应用为主的发展目标。在1986年4月公布发现35K的超导材料后，在全世界掀起的高温超导热的冲击下，为了在这个领域能站在美、日等国同一条起跑线上开展竞争，我国加强了对高温超导研究。并在朱经武教授发现钇系氧化物超导体论文发表之前，我国的超导专家就已经制造同样的钇钡铜比率为1∶2∶3的化合物，1987年2月我国与日本、美国几乎同一时间报道了临界温度超过氮气液化温度773K的超导材料研制成功的消息，表明我国在1987年的超导研究水平已进入国际先进行列。但从总体看，目前尚处于实验室研究阶段。今后国家将集中有限人力、财力优先放在技术较成熟，有明确市场需求的产品上，大力予以扶持，尽快实现产品的商品化。

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钕铁硼磁体是由日本当代科学家左川真人发明的一种新型永磁体，它是由钕，铁，硼三种元素组成的合金磁体，是现在磁性最强的永磁体，因为钕原子是扁形的，电子云的受限，使铁原子不会偏移，从而形成不变的磁力。

1983年11月29届金属学术讨论会上，日本住友特殊金属公司最先提出钕、铁、硼永久磁性材料的制造，真是“一石激起千层浪”，此后，引起了钕铁硼新磁性金属研究的热潮，十多年来，这方面的专利与日俱增, 日本住友特殊金属公司在这方面还保持新磁性金属专利的“霸王”地位。

在80年代前,日本住友特殊金属公司在磁性金属方面的研究工作，总落后于美国通用公司，为了打破美国通用公司的垄断地位，住友公司的老板，出重金悬赏，奖给本公司品质优良新磁性金属的发明者。

“真是重赏之下必有勇夫”。一个名叫佐川真人的技术员，挺身而出，接受公司研究新磁性金属的任务。

佐川真人身材矮小，貌不惊人，平日沉默寡言，他接受任务的目的，决非为了奖金，而是出于民族自尊心，力图要在这方面赶上美国，并超过美国。研究工作一开始，并非想象中那么顺利，但是，一次又一次的失败，使佐川真人从实际中得到教训，总结经验，使与成功的距离日益趋近。到了1983年的夏天，他终于成功地制造出一种叫钕铁硼永久磁性材料，从此一鸣惊人。

佐川真人的永久磁性金属的成份大体如下：钕和镨占11-18%，硼占6-12%，钒占2-6%，余下来的是铁和钴。它的制造方法有两种：第一种是先在电炉中进行熔化，然后在惰性气体的气氛中用700-1100℃下进行热处理，从而形成包围晶粒的抗氧化保护膜，接下来进行常规压制成型，烧结和热处理；第二种方法是在熔化过程中钒或钴以后加入，其目的在于烧结时能使其在晶界析出形成氧化保护膜，接下来也是常规的烧结和热处理。

从上述两个方法制得的钕铁硼永久磁性金属有如下特点：其一，大大地提高了磁体的矫顽力，其磁性矫顽力可达152-21Koe，最大磁能积30MGoe；其二，是对温度特别稳定，比传统的永久磁性材料的稳定性提高了三倍；其三，它有较强的耐蚀性，耐蚀性比传统材料大二倍。

佐川真人的发明使日本在永久磁性金属材料的生产不仅赶上了美国，并在短期内超过了美国。

但是，美国通用公司的技术员不能忍视日本的迎头赶上，他们于1990年也提出永磁材料的新制法——钕铁硼型磁取向片状材料的方法。这个方法是先采用熔体旋淬法制备各向同性的带状粉粒，然后，该粉粒通过等离子喷射枪加热成糊状，推至由一对后向旋转滚轮的加间隙中，随即压成粉片，从而制成了具有各向异性的优质磁性材料。这样操作后的材料又比佐川真人的发明更胜一筹。

佐川真人更是不甘落后，又在自己的以往的发明作重大改进，提出一个新的措施，他在钕铁硼磁体中又添进少量铜，便获得高矫顽力的热处理温度范围大大拓宽，添加铜后，磁体的最佳热处理温度区间由原先的10度左右，拓宽到300℃，于是，制出了更好的永久磁体。

值得一提的是，在永久磁性材料的竞争热潮中，我国科学家也有新的贡献，他们创造新的烧结方法，用感应加热烧结代替传统的烧结和热处理，这样可在5min内，使磁体的烧结密度达到理论值的95%以上，最大磁能积达280kJ/m3以上，由于烧结时间大大短于传统技术，因此，可避免磁体晶粒生长过大，同时，还可大大缩短生产周期，使生产成本相应降低。

显而易见的是，自从1983年以来，钕铁硼永磁材料的竞争日益激烈，进展速度之快，也是罕见的，竞争将给人们带来新的技术。