由于临界温度的不断提高，人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定，其本征特性是相干长度很短，即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现，对人类产生了重大意义。通过一些超导现象或效应，你就会惊讶地发现超导的美。

零电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电机、电动机，例如在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到 5 万~6 万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高 5~10 倍，达 1 万兆瓦，而体积却减少 1/2，整机重量减轻 1/3，发电效率提高50%。那么其不必要的能耗将大大降低，这在国防、科研、工业上具有极大的意义。

从长远来看，高温超导电缆最终可用于长距离送电；其近期应用的一个可能是向超大城市中心送电。我国大城市发展迅速，城市需电量快速上升，但市政建设落后，向市区送电十分困难。由于国民环保意识的加强，在市区新建高压架空线已经很难；而我国城市地下管道系统规划水平落后，再铺设大容量的电缆也有很大的难度。与相同直径的常规电缆相比，高温超导电缆的输电能力要大3-5倍，并且不需要通风冷却的通道，因此占用空间小，开挖铺设的工作量少。这样，在市区铺设高温超导电缆会更加经济可行。另外，高温超导电缆由于能比相同截面的常规电缆输送大得多的电流，可实现用较低的电压来送相同的电能，也就是说可用配电线路的电压送输电线路的电能来向超大城市供电。例如在城市中心地带很难建造变电站，在这种情况下，可以将变电站建在市中心以外的地方，从变压器的次级用高温超导电缆以较低的电压向市中心送电。研究表明，使用高温超导电缆的综合经济效益也是可接受的。我国近几年来发电能力和用电量快速发展，但电网建设相对来讲还有不少的不足之处。其中电网的安全性、稳定性和供电质量还有很多可改善的余地。例如，目前一些电网的故障短路电流很大，一旦发生故障而不能及时妥善处理解决，有可能会造成大范围电网的崩溃。高温超导限流器可以起到常规器件起不到的功能，可在极短的时间内将巨大的短路电流限制在电网能承受的范围内，从而提高了电网的安全性，同时也可提高电网的效率。高温超导变压器与常规变压器相比可降低一定的损耗，不过近期在我国主要应用场合还不是以节能为主要目标，而是利用其体积小、环境友好的特点。例如大城市用变压器很多都安放在室内或地下，将来如果需要电网扩容，换一个容量大但是体积也大的变压器会遇到现有空间的限制，而在室内或地下想扩大空间是相当困难的。虽然高温超导变压器的价格较高，但是如果考虑到省下来的地皮、空间和扩建费用，其综合经济效益还是较好的。另外，我国目前水力发电工程发展很快，不少大型水力发电站都建在偏远山区，交通不便，水电站中最大的设备要数变压器，如果变压器太大了，有可能专门要为其加宽公路。如果能用体积较小的高温超导变压器，可减少水电站的综合投资。

人们提起磁悬浮列车总是想到高速长距离的轨道交通，然而城市轨道交通用高温超导低速磁悬浮列车有可能会在我国领先进入应用。我国大多数超大型城市内的交通问题都十分严重，道路建设跟不上需求，地下轨道交通不发达，加上道路、建房规划不合理，将来即使想要建更多的道路和轨道交通也会受到很多实际条件的限制。低速的高温超导磁悬浮列车在运行中可以做到无噪声、无振动，使得列车甚至可以在楼群中间穿过而不影响周围环境，这能大幅度地减少安排列车轨道线路所遇到的限制，人们上下班乘坐列车的疲劳感也会减小。低速轨道交通技术含量较低，安全可靠性问题也较容易解决，研发制造成本相对来讲不是太高，一般的我国企业就有能力制造。因此，高温超导低速磁悬浮轨道交通系统将有可能在我国得到较快地发展。

在军事工业中，超导技术也可以发挥其特有的作用，超导扫雷具就是其中之一。超导扫雷具的工作原理是：超导扫雷具模拟舰船磁场特性，采用两根大电流电缆在海水中形成电极，并与海水组成闭合电路产生磁场，或者在船上安装一个电磁体产生磁场，从而得以将磁水雷引爆。

超导材料在强电、弱电方面的应用也具有很大的空间。在强电方面如高能物理受控热核反应、核磁共振等方面的应用，还有一些物理研究需要很强的磁场，一些特殊的设备都需要超导磁体。核磁共振成像仪就是一个实例。其基本原理： 原子核带有正电，并进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号，称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管软组织很容易分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。在弱电方面，由于约瑟夫森效应可以得到精确度高的电压值，在电压计量工作中具有重要意义：超导量子干涉仪（SQUID）的发明也是一个重要的应用，其具有高的磁测量灵敏度，在磁学中意义重大。

超导技术的应用将会越来越广泛地造福人类，对超导电性机理的进一步的了解，将会对凝聚态物理学的发展以及相关边缘学科的发展产生极为深远的影响。各国政府，特别是工业发达国家的政府，对超导研究极力支持，给以大量投资，这些国家有实力的公司对研究成果迅速引进，迅速转变为生产力，这些都有利于超导技术的发展。这也说明，政府、企业与超导专家、研究者，在对超导将起的作用的看法方面取得了共识。超导技术在 21 世纪必将占有重要地位。

电缆网转载请注明出处