超导体在工业制氧中的应用
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摘 要：超导体是21世纪的热门材料，其在临界低温条件下具有零电阻、抗磁性等特点，在电磁方面有许多的应用潜能。而氧气是一种具有顺磁性的气体，在强磁场的条件下，能被磁场吸引。传统的工业制氧采用的是利用空气中各气体的沸点不同，对空气进行低温液化后再将液态空气进行分馏，从而得到纯氧。该制氧方法的工业耗能较高且所需要的占地空间较大。在低温条件下，结合超导体以及利用传统工业制氧所需的低温条件以及氧气的顺磁性，本文提供了一种新的从液态空气中分离出氧气的方法。
关键词：超导体;顺磁性;工业制氧
中图分类号：E91 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）01-0177-02
0 引言
氧气是人们赖以生存的气体，同时，氧气作为助燃剂，液态氧气在航空航天技术上有着广泛的应用。对于传统的工业制氧，其核心原理就是空气中各组成部分的物质的沸点不同。利用此原理而进行的传统的工业制氧方法称为深冷空分制氧技术。该技术首先将空气通过低温高压进行液化，再通过分馏技术，使得不同沸点的空气成分得以分离。
氧气还具有一种特殊的性质称为顺磁性。顺磁性简单理解就是指在磁场的作用下，材料会被磁场所影响，顺着磁力线方向运动的特性。因此，也就是说氧气能在磁场的作用下，沿着磁力线的方向前进。
超导现象是指特殊的在低于一定温度的条件下，导体出现电阻降为零的情况。能出现这种现象的导体称为超导体。最早发现的超导体是水银，由卡末林>昂尼斯在二十世纪初发现。随着现代科技的发展，低温超导体的种类也越来越多，超导体的临界温度也在逐渐升高。超导体的零电阻特性，为电磁方面的应用和研究提供了非常好的材料。利用超导体，我们可以在超导体周围产生磁场，又由于超导体在超导条件下零电阻，因此没有热耗散，磁场更为稳定。现阶段，一些超导体已经成功制成了超导线并形成了产业，能进行批量生产。
结合氧气的顺磁性以及超导体所能在低温下提供稳定电磁场的特性，我们对传统的工业制氧方法提出了一种新的从液态空气中分离出氧气的方法。
1 设计原理
传统的工业制氧是通过分馏液态空气的方法进行的。在空气中，氮气占总成分的78%左右，其次为氧气，占总成分的21%左右...
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