當(dāng)電流通過(guò)金屬時(shí)，金屬會(huì)發(fā)熱。用熔點(diǎn)高的金屬絲制成的電熱原件，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，電能將轉(zhuǎn)換為熱能，從而獲得高溫。Ni-Cr、Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Al等合金以及W、Mo、Pt等金屬就是常用的電熱元件材料。
電流通過(guò)金屬（或合金）而使金屬發(fā)熱是由于金屬內(nèi)部存在著電阻，電阻具有阻礙電流通過(guò)的性質(zhì)。人們?cè)缫阎溃饘俚碾娮桦S溫度的升高而增大，電阻的增大反過(guò)來(lái)又促進(jìn)金屬的發(fā)熱，如此惡性循環(huán)，用金屬導(dǎo)線送電時(shí)，傳輸?shù)碾娏饕蚨艿较拗疲玢~導(dǎo)線在自然冷卻的條件下，允許通過(guò)的最大電流密度為2～6A／mm2；電流再大，會(huì)因發(fā)熱過(guò)多而有燒壞導(dǎo)線的危險(xiǎn)。金屬的這一弱點(diǎn)，促使人們?nèi)パ芯康蜏貢r(shí)金屬電阻的變化。
金屬材料的電阻通常隨溫度的降低而減小。20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)汞冷卻到低于4.2 K時(shí)，電阻突然消失，導(dǎo)電性幾乎是無(wú)限大的，當(dāng)外加磁場(chǎng)接近固態(tài)汞隨后又撤去后，電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流會(huì)在金屬汞內(nèi)部長(zhǎng)久地流動(dòng)而不會(huì)衰減，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。具有超導(dǎo)性質(zhì)的物體稱為超導(dǎo)體。超導(dǎo)體電阻突然消失的溫度稱為臨界溫度（Tc)。在臨界溫度以下時(shí)，超導(dǎo)體的電阻為零，也就是電流在超導(dǎo)體中通過(guò)時(shí)沒(méi)有任何損失。
超導(dǎo)體的最突出的性質(zhì)是它們處于超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)，材料內(nèi)部的電阻為零，電流通過(guò)時(shí)不發(fā)熱，每平方毫米允許通過(guò)的電流可達(dá)到數(shù)萬(wàn)安培。超導(dǎo)體的另一性質(zhì)就是將超導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，超導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，具有完全的抗磁性。
目前，已發(fā)現(xiàn)近30種元素的單質(zhì)，8 000多種化合物和合金具有超導(dǎo)性能。超導(dǎo)材料大致可分為純金屬，合金和化合物三類。具有最高臨界溫度（Tc）的純金屬是鑭，Tc=12.5 K；合金型目前主要有銀鈦合金，Tc=9.5 K；化合物型主要有銀三錫，Tc=18.3 K；釩三鎵，Tc=16.5 K。
1986年以來(lái)，高溫超導(dǎo)體的研究取得了重大突破。1987年發(fā)現(xiàn)，在氧化物超導(dǎo)材料中有的在240K出現(xiàn)超導(dǎo)跡象。由鑭、鍶、銅和氧組成的陶瓷材料在287K的室溫下存在超導(dǎo)現(xiàn)象，這為超導(dǎo)材料的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。
超導(dǎo)材料可制成大功率發(fā)電機(jī)、磁流發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)儲(chǔ)能器、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)磁懸浮列車等。用超導(dǎo)材料制成的裝置，具有體積小，使用性能高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
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