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地下宝藏铜的信息科技
日期:[2013-8-15 8:43:59]   共阅[1083]次
                                  地下宝藏铜的信息科技
   我们在用地下金属探测器探宝的时候时常碰到一种有色金属,那就是铜。日常生活中也常见铜,那么我们对铜真的了解吗?
铜不但在传统工业中有广泛应用,而且在新兴产业以及高科技领域中也发挥着重要作用,举例如下:
计算机
信息技术是高科技的前导。它依靠的是现代人类智慧的结晶 一 计算机 这个工具,对瞬息万变、浩如烟海的信息进行加工和处理。计算机的心脏由微处理器(包含运算器和控制器)和存储器组成。这些基本部件(硬件)都 是大规模集成电路,在微小的芯片上分布着千万个相互连接的晶体管、电阻。电容等元件,以进行快速的数值运算,逻辑运算和大量的信息储存。这些集 成电路的芯片要通过引线框架和印刷电路组装起来才能进行工作。从前面"电子工业中的应用"一章中可以看到,铜和铜合金不但是引线框架、焊料和印 刷电路板中的重要材料;而且还能够在集成电路的微小元件互连中起重要作用。
超导和低温
一般材料(除半导体以外)的电阻随温度降低而减小,当温度降得很低时,某些材料的电阻会完全消失,这种现象称为超导性。出现超导性的这个最高温度称为该材料的超导临界温度。超导性的发现为电的利用打开了一个新大地。回为电阻为零,只要施加一个很小的电压就可以产生十分巨大(理论上是无限大)的电流,获得巨大的磁场和磁力;或者当电流通过它时,不发生电压的降低和电能的损耗。显然它的实际应用将会引起人类在生产和生活上的变革,很受人们的关注。
但是对通常的金属来说,只有当温度降低到十分接近绝对零度(OK= -273°C)时才出现超导性,在工程上很难实现。从50年代来已开发出一些超导合金,它们的临界温度比纯金属的高,例如,Nb3Sn合金为18.1K。但是它们的应用一点也离不开铜。首先是这些合金要在超低温下工作,要通过气体的液化来获得低温,例如:液氦、液氢和液氮的液化温度分别为4K(-269℃)、20K(-253℃)和77K(-196℃)。
80年代后发现了一些临界温度更高的材料,称为"高温超导材料",它们大多是复合氧化物。较早发现和比较著名的一种是1987年美国发现的含铅的铜基氧化物(YBa?Cu?O?-y),临界温度为90K,可以在液氮温度下工作。由于我们还没有获得临界温度在室温附近的材料;而且这些材料难于做成大块物体,它们能通过可保持超导性的电流密度也不够高。因此,还未能在强电的场合下应用,有待进一步研究开发。
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