تتكون ركائز النحاس المزخرفة من ثلاث طبقات (سمك 0.1 مم، عرض 10 مم) (صورة: بزنس واير)
تتكون ركائز النحاس المزخرفة من ثلاث طبقات (سمك 0.1 مم، عرض 10 مم) (صورة: بزنس واير)
طوكيو - (بزنس واير) - أعلنت شركة تاناكا القابضة المحدودة (المكتب الرئيسي: تشيودا-كو، طوكيو؛ المدير الممثل والرئيس التنفيذي: أكيرا تانا) اليوم أن شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو المحدودة (المكتب الرئيسي: تشيودا-كو، طوكيو؛ المدير الممثل والرئيس التنفيذي: أكيرا تانا) قد أنشأت خطوط إنتاج حصرية لركائز معدنية من النحاس المحكم لأسلاك YBCO فائقة التوصيل (*1) وقامت بإنشاء أنظمة إنتاج ضخمة للاستخدام بدءًا من أبريل 2015.
في أكتوبر 2008، طورت شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو، بالتعاون مع شركة تشوبو للطاقة الكهربائية وجامعة كاجوشيما، أول ركائز معدنية نحاسية ذات بنية محددة باستخدام أسلاك فائقة التوصيل. وبدأ الإنتاج وتوزيع العينات اعتبارًا من ديسمبر من العام نفسه. يحل هذا السلك فائق التوصيل محل سبائك النيكل (سبائك النيكل والتنغستن)، التي كانت سابقًا المواد الأساسية للركائز المعدنية ذات البنية المحددة، حيث يتميز النحاس بانخفاض تكلفته ودقة توجيهه العالية (*2)، مما يقلل التكاليف بأكثر من 50%. من عيوب النحاس قابليته للأكسدة، مما قد يؤدي إلى انفصال الطبقة الرقيقة (السلك فائق التوصيل أو طبقة أكسيد عازلة) المتكونة على الركيزة. ومع ذلك، يتم تحسين دقة التوجيه ونعومة السطح باستخدام محلول طلاء نيكل خاص يحتوي على البلاديوم كطبقة عازلة للأكسجين، مما يحسن استقرار ترسب الطبقة الرقيقة على الركيزة.
منذ إرسال عينات من ركائز النحاس ذات البنية المحددة، واصلت شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو أبحاثها للتحقق من استقرار عملية الترسيب. وقد أصبح إنتاج الركائز المطولة ممكنًا الآن بفضل تحسين ظروف المعدات. واستجابةً للطلب المحلي والدولي الفوري، تم إنشاء خط إنتاج خاص في مصنع تابع للشركة في أبريل 2015. ومن المتوقع أن تُستخدم هذه التقنية في مجالات أخرى متنوعة مستقبلًا، بما في ذلك كابلات إمداد الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة وبسعة عالية، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والرنين المغناطيسي النووي (NMR) اللذين يتطلبان مجالات مغناطيسية عالية، ومحركات السفن الكبيرة. وتطمح شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو إلى تحقيق مبيعات سنوية بقيمة 1.2 مليار ين ياباني بحلول عام 2020.
تم عرض نموذج تجريبي لهذا الركيزة باستخدام سلك فائق التوصيل بنجاح في معرض المعادن عالية الأداء الثاني الذي أقيم في الفترة ما بين 8 و 10 أبريل 2015 في مركز طوكيو بيغ سايت للمعارض.
*1 سلك YBCO فائق التوصيل: مواد فائقة التوصيل مُعالجة للاستخدام كسلك يحقق مقاومة كهربائية صفرية. يتكون من الإيتريوم والباريوم والنحاس والأكسجين.
*2 التوجيه: يشير هذا إلى درجة انتظام توجيه البلورات. ويمكن الحصول على درجة أعلى من الموصلية الفائقة بترتيب البلورات على فترات منتظمة.
تتميز الأسلاك فائقة التوصيل بقدرتها على توليد مجالات مغناطيسية قوية عند لفها. تُصنف هذه الأسلاك وفقًا لدرجة حرارتها الحرجة (درجة الحرارة التي تُصبح عندها فائقة التوصيل). يوجد نوعان رئيسيان: "الأسلاك فائقة التوصيل عالية الحرارة"، التي تحافظ على خاصية التوصيل الفائق عند -196 درجة مئوية أو أقل، و"الأسلاك فائقة التوصيل منخفضة الحرارة"، التي تحافظ على خاصية التوصيل الفائق عند -250 درجة مئوية أو أقل. وبالمقارنة مع الأسلاك فائقة التوصيل منخفضة الحرارة، المستخدمة حاليًا في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والرنين المغناطيسي النووي (NMR) والمحركات الخطية وغيرها، تتميز الأسلاك فائقة التوصيل عالية الحرارة بكثافة تيار حرج أعلى (حجم التيار الكهربائي)، وانخفاض تكلفتها بفضل استخدام النيتروجين السائل للتبريد، ومقاومتها لتأثيرات المجالات المغناطيسية الخارجية، ولذلك يُشجع حاليًا تطويرها.
توجد أسلاك فائقة التوصيل عالية الحرارة، منها أسلاك مصنوعة من البزموت (يُشار إليها فيما يلي بـ "الأسلاك ثنائية القاعدة") وأسلاك مصنوعة من الإيتريوم (يُشار إليها فيما يلي بـ "الأسلاك الإيتريومية"). تُملأ الأسلاك ثنائية القاعدة بأنبوب فضي يُعالج ليصبح قابلاً للاستخدام كسلك، بينما تُوضع الأسلاك الإيتريومية على ركيزة على شكل شريط مع بلورات مُرتبة لاستخدامها كسلك. يُتوقع أن تُمثل الأسلاك الإيتريومية الجيل القادم من الأسلاك فائقة التوصيل، نظرًا لكثافة تيارها الحرج العالية جدًا، وخصائصها المغناطيسية القوية، وإمكانية خفض تكلفة المواد بتقليل كمية الفضة المستخدمة.
خصائص ركائز الأسلاك فائقة التوصيل القائمة على الإيتريوم والتطوير التقني في شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو
فيما يتعلق بركائز الأسلاك فائقة التوصيل القائمة على الإيتريوم، نجري أبحاثًا وتطويرًا لركائز "IBAD" و"الركائز المزخرفة". تتحسن خصائص التوصيل الفائق بترتيب البلورات المعدنية على فترات منتظمة، لذا يجب معالجة توجيه المعدن على كل طبقة تشكل الشريط. في ركائز IBAD، تُوجّه طبقة رقيقة من الأكسيد في اتجاه محدد على معدن عالي القوة غير موجه، ثم تُوضع طبقة فائقة التوصيل على الركيزة باستخدام الليزر، مما يُنتج مادة ركيزة قوية، ولكنه يُثير أيضًا مسألة تكلفة المعدات والمواد. لهذا السبب، ركزت شركة تاناكا كيكينزوكو كوجيو على الركائز المزخرفة. يتم خفض التكاليف باستخدام النحاس عالي التوجيه كمادة للركيزة، مما يزيد أيضًا من القوة الميكانيكية عند دمجه مع طبقة تقوية باستخدام تقنية التكسية التي لا تؤثر على التوجيه.
تأسست شركة تاناكا للمعادن الثمينة عام ١٨٨٥، وطورت مجموعة متنوعة من الأنشطة التجارية التي تركز على استخدام المعادن الثمينة. في الأول من أبريل ٢٠١٠، أُعيد تنظيم المجموعة لتصبح شركة تاناكا القابضة المحدودة الشركة الأم لشركة تاناكا للمعادن الثمينة. وإلى جانب تعزيز حوكمة الشركات، تهدف الشركة إلى تحسين الخدمة الشاملة للعملاء من خلال ضمان الإدارة الفعالة والتنفيذ الديناميكي للعمليات. وتلتزم شركة تاناكا للمعادن الثمينة، بصفتها كيانًا مؤسسيًا متخصصًا، بتوفير مجموعة متنوعة من المنتجات من خلال التعاون بين شركات المجموعة.
تُصنّف شركة تاناكا للمعادن الثمينة ضمن الشركات الرائدة في اليابان من حيث حجم تداول المعادن الثمينة، وقد دأبت المجموعة على مدى سنوات طويلة على تطوير وتوريد المعادن الثمينة الصناعية بشكل مستقر، بالإضافة إلى توفير الإكسسوارات والسلع الادخارية المصنوعة من المعادن الثمينة. وبصفتها شركة متخصصة في المعادن الثمينة، ستواصل المجموعة إسهامها في إثراء حياة الناس في المستقبل.
[Press inquiries]Tanaka Kikinzoku International K.K. (TKI)Global Sales Dept.https://www.tanaka.co.jp/support/req/ks_contact_e/index.htmlorTANAKA KIKINZOKU KOGYO K.K.Akio Nakayasu, +81.463.35.51.70Senior Engineer, Section Chief & Assistant to DirectorHiratsuka Technical Centera-nakayasu@ml.tanaka.co.jp
قامت شركة TANAKA بإنشاء خطوط إنتاج حصرية لركائز معدنية من النحاس المحكم لأسلاك YBCO فائقة التوصيل، وقامت بإنشاء أنظمة إنتاج ضخمة للاستخدام بدءًا من أبريل 2015.
[Press inquiries]Tanaka Kikinzoku International K.K. (TKI)Global Sales Dept.https://www.tanaka.co.jp/support/req/ks_contact_e/index.htmlorTANAKA KIKINZOKU KOGYO K.K.Akio Nakayasu, +81.463.35.51.70Senior Engineer, Section Chief & Assistant to DirectorHiratsuka Technical Centera-nakayasu@ml.tanaka.co.jp
تاريخ النشر: ٢٢ نوفمبر ٢٠١٩