二硼化鎂,化學式爲MgB2,可由三氧化二硼與鎂反應制得。二硼化鎂的鎂層與硼層交替排列,是一種金屬間化合物,也是一種離子化合物,其晶體結構爲六方晶系,外觀爲黑色固體狀,微溶於酸。二硼化鎂被合成的時間較早,在一定的溫度條件下具有超導特性,但其超導特性直到進入21世紀才被發現。
目前在全球範圍內,已被發現的超導材料數量衆多,有幾千種,但其中具有實用價值的產品較少,主要是鈮系低溫超導材料、鉍系與釔系銅基高溫超導材料、鐵基高溫超導材料等幾大類。2001年,日本青山學院大學科學家發現金屬間化合物二硼化鎂的超導特性,其臨界溫度(Tc)爲39K(-234℃)。
根據新思界產業研究中心發布的《2022-2027年中國二硼化鎂(MgB2)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,從性能方面來看,二硼化鎂具有臨界電流密度較高的優點,不存在弱連接現象,不會破壞超導電流的傳輸,性質特別穩定,若摻雜少量雜質,在較高磁場或電流通過條件下,超導特性可以達到甚至超過鈮系低溫超導材料水平,並且可以進一步提高其臨界溫度。因此二硼化鎂可用來制造高性能超導材料。
從成本方面來看,二硼化鎂是目前已發現的臨界溫度較高的一種超導材料,可採用液氖、液氫爲冷卻介質,無需液氦,液氦資源稀少、價格高昂,與之相比,液氖、液氫價格較低,特別是液氫資源豐富,因此二硼化鎂使用成本較低;二硼化鎂成分簡單、原材料來源廣泛,易於制備、易於加工,其生產成本也較低,這是其他超導材料所無法比擬的優點。
總的來看,二硼化鎂是一種低成本、高性能的超導材料,屬於高溫超導材料的一種,开發利用價值大,可以廣泛應用在超導磁鐵、超導线纜、磁場偵測器等制造方面。目前,在通訊、電力、電子、儲能、醫療、交通、儀器儀表、國防、核工業、科研等領域,超導材料均有廣泛需求,二硼化鎂憑借優良特性,未來應用前景廣闊。
新思界行業分析人士表示,在全球範圍內,二硼化鎂生產商主要有美國Materion Corporation、美國Stanford Advanced Materials、美國ESPI Metals、日本日立、韓國Sam Dong等國外企業,以及保定硼達新材料科技有限公司、洛陽彤潤信息科技有限公司、上海龍津金屬材料有限公司等國內企業。二硼化鎂是目前已發現的超導材料中實用價值較高的產品之一,未來市場空間有望不斷增大。
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標題:超導材料二硼化鎂
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