超导材料与直流电磁铁的问题？

超导材料的电阻率几乎为零，铜材的漆包线的阻率为铜的电阻率。但是在常温下是无法使任何导体成为超导材料的，因为超导体的工作温度通常在-327度以下。

或想增大电磁铁的磁力，必须有一个可以产生更大电流的电源，一个匝数足够多的电磁线圈和一个足够大的U型铁芯，具体的还需要复杂的计算，中小学中学到的计算是在一种理想条件下的，所以与实际操作有较大的偏差。简单的说，线圈匝数电流大小与磁力成正比，但是线圈匝数太多，又会使电流减小，这就又需要较粗的线径(减小电阻，增加电流）而增加线径又会增加重量和体积，同时又需要一个提供足够功率直流电源。各种因素促使人们发现和发明了超导体。但是超导体是业余条件下无法实现的。

液氮

小 氮即液态氮气，分子量28.013，相对密度0.8081(-195.8℃ )，密度1.2507kg／m3(在0℃，l大气压时)，熔点-209.86℃，沸点-195.8℃，临界温度-147.05℃，临界压力3.39Mpa (33.5大气压)，临界密度0.31公斤／公斤，液态密度0.8l公斤／公斤(沸点)，蒸发潜热161.19千焦耳／公斤，定压比热1.034千焦耳／公斤·℃；热传导率2.28×10-4焦耳／厘米·秒·℃。 为无色透明、无味、无毒之低粘度的透明液体，不导热导电，不自燃助燃，化学性质稳定，不与任何物质起化合作用。 1单位体积的液氮可产生约650倍体积的氮气，氮气是空气的主要组成部分，在空气中的含量高达78％(体积)，液氮作为空气液化分离的最大宗产品、工业制氧的副产品， 一般纯度达99．99％。液氮在常温下很容易气化，保存困难，运输携带也较麻烦，在无液氮生产的地区，应用受到限制。

液氮是一个较为方便的冷源，因液氮特有的性质，已逐步受到人们的重视和认可，在畜牧业、医疗事业、食品工业、以及低温研究领域等方面得到越来越普遍的应用。在电子、冶金、航天、机械制造等方面应用不断拓宽和发展。

一、在畜牧业方面的应用

1、广泛用于家畜冻配改良技术

在多种家畜中，牛的精液冷冻制备、保存技术最为成功， 自上个世纪五十年代已形成一套完整定型的工艺流程。

牛精液冷冻的冷源普遍应用液氮。颗粒精液在经液氮冷却的氟板(聚四氟乙烯)、铜纱网、铝板上滴冻。要使承接精液的表面与液氮面保持——定的距离(1～2厘米)。在滴冻的过程中，要维持在-80～-120℃的温度。滴冻前将经过平衡的精液充分混匀，并检查精子的活率。滴要迅速，颗粒要均匀，每毫升经过稀释的精液滴10粒左右为宜。滴冻结束后，要停留2～3分钟，待所有颗粒已冻结立即投入液氮。经抽样检查(一般随机抽取2粒) ，解冻活率在0.3以上者，即可装于纱布袋中，经标记后在液氮中保存。每滴冻完一头公牛的精液后，必须更换氟板等用具。 目前，细管的容量分0.25毫升和0.5毫升两种，由无毒塑料(聚氯乙烯)制成。管的一端填有棉塞和聚乙烯粉末，粉末遇水即固化自动封口，输精时又成为推送精液的活塞；另一端在注入精液后，可以聚乙烯粉或钢珠(或塑料珠)封口，要注意在封口处与精液间留有10～13毫米的空间，防止冷冻过程中因膨胀引起细管爆裂。

精液的贮存 牛的冷冻精液是以液氮做冷源进行贮存的，需要时可随时取出。为防止温度变化对精液品质的影响，取放动作要迅速，尽量减少在空气中停留的时间。从贮存容器中提取冷冻精液时，精液不应超过液氮容器的颈基部，避免因温度的回升造成精液解冻活率的下降。牛的冷冻精液已有40多年的历史。试验证明，保存至今的冷冻精液仍具有授精能力。但一般认为牛的冷冻精液随保存时间的延长，精子的活力和授精能力逐渐降低。牛冷冻精液长期保存的确切时限，尚需继续研究和观察。

2、家畜及多种动物的胚胎移植中，制备保存胚胎

目前多采用胚胎冷冻仪，属智能型冷冻仪。该仪器采用微机控制技术，专用软件，能较准确地控制液氮的施放量，从而保证被冻存的生物制品以适宜的冷冻速率降温冷冻。

3、液氮超低温保藏微生物技术

将菌种保藏在-196℃的液氮长期保藏方法，它的原理是利用微生物在-130℃以下新陈代谢趋于停止而有效地保藏微生物。大型真菌是菌物中的一个重要类群(菌物中形成大型子实体的一类真菌，泛指广义上的蘑菇或蕈菌)，很多种类具有较高的营养价值和药用价值，是目前菌物中最有开发应用前景的一类；此外，一些大型真菌能够分解枯死植物，对维持自然界物质循环、生态平衡有重要的作用，可开发应用于造纸业和环境净化；一些大型真菌能引起树木病害或损害多种木质产品，对此类病原真菌的认识的加强，有利于预防和减少危害的发生。大型真菌的规范性保藏对于微生物菌种资源的安全、高效保藏及、对长期有效保藏遗传资源、异地保藏生物多样性共享具有重意义

4、农业生物基因保存

上海投资4100多万元开始建设中国国内首家农业生物基因综合库。农业界人士说，最具全国市场开发潜力的种子产业，将以这个基因库作为育种材料的来源。总建筑面积超过3300平方米的上海农业生物基因库，设于上海农业科学院内，将保藏植物种子、植物离体材料、动物生殖细胞、微生物菌种和植物基因工程材料五大类农业生物遗传资源。

5、保存液氮疫苗

液氮苗是80年代中期逐渐推广应用的，先是使用Ⅲ型-FCl26炎鸡疱疹病毒液氮苗，后来国内外又研制出SBl，301／B、Z4，814等Ⅱ型液氮疫苗，并组合成II+III型二价苗及I+II+III三价苗，应用后都曾一度有效的控制了一些地区的鸡马立克氏病，II+III型二价苗好景不长，1993年马立克氏病又在北美和严态地区出现了较大规模的流行，为有效控制马立克氏病，一些国家开始学习荷兰自1927年使用I型CVl988／Rispens液氮苗后，有效控制马立克氏病的经验，美国、加拿大、巴西、日本、欧洲都先后从荷兰农业渔业部引进了CVl988／Rispens制苗种毒，在各自国家使用不同的工艺技术生产，保存于液氮罐中。

6、用液氮治疗奶牛乳头乳孔外口闭合、家畜皮肤瘤子等也较为普通。

二、 在医疗事业应用

1、低温医学

我国临床低温医学工作发展迅速，促进了移植医学的发展，特别是在骨髓、造血干细胞、皮肤、角膜、内分泌腺体、以及血管和瓣膜等的冷冻保存和移植应用取得了显著成绩。成功的造血干细胞移植依赖于造血干细胞活力的保存。生物样品在降温冷冻过程中，当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量，使其温度回升，不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞死亡。准确地测定生物样品的相变点，用微机编制降温程序，以便在样品相变时加大液氮输入量，克服相变样品温度的回升，使细胞安全而迅速地度过相变期，这是提高被冻样品成活率的关键环节。

2、临床医学

液氮是目前冷冻外科中应用最广泛的冷冻剂。是目前为止发现的一种最好的制冷剂，把它注入低温医疗器内，就像手术刀一样，可以做任何手术。冷冻是用低温来破坏病灶组织的一种治疗方法。细胞由于温度的急剧变化，组织内外水晶形成，使细胞脱水、皱缩，以致电解质等发生变化，冷冻还可使局部血流速度变慢，微血管血液瘀滞或栓塞造成细胞缺氧死亡。

据报导液氮冷冻治疗面部增生性及色素性疾病2138例，其中痊愈1 445例，治愈率67.59％；显效329例，有效207例＼总有效率为82.97％。雀斑及脂溢性角化病的治愈率分别为79.23％和84.69％；色痣(包括黑子)52.25％及睑黄瘤41.67％。扁平疣患者冷冻后有新皮疹在皮损处发出，故对于进行期扁平疣不宜采用冷冻治疗，静止期冷冻效果好。2例有黄褐斑的患者色痣治疗后有色素沉着，该2例经有效的治疗后色素恢复正常，提示对有黄褐斑者亦不宜采用冷冻治疗。对色痣的治疗，要根据部位及患者的要求采取相应的治疗方法，黑子及较小的色痣(直径