Танака: Създаване на система за масово производство на текстурирани медни метални подложки с помощта на свръхпроводящ проводник YBCO

Текстурираните медни субстрати са съставени от три слоя (дебелина 0,1 мм, ширина 10 мм) (Снимка: Business Wire)

Текстурираните медни субстрати са съставени от три слоя (дебелина 0,1 мм, ширина 10 мм) (Снимка: Business Wire)

ТОКИО–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (Централен офис: Чийода-ку, Токио; Представителен директор и главен изпълнителен директор: Акира Танае) обяви днес, че Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Централен офис: Чийода-ку, Токио; Представителен директор и главен изпълнителен директор: Акира Танае) е изградила ексклузивни производствени линии за текстурирани медни метални субстрати за свръхпроводящи проводници YBCO (*1) и е създала системи за масово производство, които ще започнат да се използват от април 2015 г.

През октомври 2008 г., Tanaka Kikinzoku Kogyo, заедно с Chubu Electric Power и университета Kagoshima, разработиха първите текстурирани Cu метални субстрати, използващи свръхпроводяща тел. Производството започна и пробите бяха разпространени от декември същата година. Тази свръхпроводяща тел замества употребата на Ni сплави (никелови и волфрамови сплави), които преди бяха основните материали за текстурирани метални субстрати, с нискобюджетна и високо ориентирана (*2) мед, като по този начин намали разходите с повече от 50%. Една от слабостите на медта е нейната податливост на окисляване, което може да доведе до отделяне на тънкия филм (свръхпроводяща тел или оксиден буферен слой), образуван върху субстрата. Ориентацията и гладкостта на повърхността обаче се увеличават чрез използването на специален разтвор за никелиране, който съдържа паладий като кислороден метален бариерен слой, което подобрява стабилността на отлагането на тънкия филм върху субстрата.

След като за първи път бяха изпратени проби от текстурирани медни субстрати, Tanaka Kikinzoku Kogyo продължи да провежда изследвания, за да провери стабилността на отлагането. Производството на удължени субстрати вече стана възможно чрез оптимизиране на условията на оборудването. За да се отговори незабавно на вътрешното и международното търсене, през април 2015 г. в завод, собственост на компанията, беше построена ексклузивна производствена линия. Очаква се тази технология да бъде използвана в различни други области в бъдеще, включително кабели за електрозахранване на дълги разстояния и с голям капацитет, магнитно-резонансна томография (MRI) и ядрено-магнитен резонанс (NMR), които изискват силни магнитни полета, и двигатели за големи кораби. Tanaka Kikinzoku Kogyo се стреми да постигне годишни продажби от 1,2 милиарда йени до 2020 г.

Примерен дисплей на този субстрат, използващ свръхпроводящ проводник, беше успешно представен на второто изложение за високофункционални метали между 8 и 10 април 2015 г. в Tokyo Big Sight.

*1 YBCO свръхпроводящ проводникСвръхпроводящ материал, обработен за употреба като проводник с нулево електрическо съпротивление. Състои се от итрий, барий, мед и кислород.

*2 ОриентацияТова показва степента на еднородност в ориентацията на кристалите. По-висока степен на свръхпроводимост може да се постигне чрез подреждане на кристалите на равни интервали.

Свръхпроводящите проводници имат характеристиката да произвеждат мощни магнитни полета, когато са навити. Те се класифицират според критичната температура (температурата, при която достигат свръхпроводимост). Двата вида са „високотемпературна свръхпроводяща жица“, която поддържа свръхпроводимост при -196°C или по-ниска температура, и „нискотемпературна свръхпроводяща жица“, която поддържа свръхпроводимост при -250°C или по-ниска температура. В сравнение с нискотемпературната свръхпроводяща жица, която вече се използва за ЯМР, ЯМР, линейни автомобили и други, високотемпературната свръхпроводяща жица има по-висока критична плътност на тока (големина на електрическия ток), намалява разходите чрез използване на течен азот за охлаждане и намалява чувствителността към въздействието на външни магнитни полета, така че в момента се насърчава разработването на високотемпературна свръхпроводяща жица.

Съществуват свръхпроводящи проводници за висока температура на базата на бисмут (наричани по-долу „би-базирани“) и итрий (наричани по-долу „Y-базирани“). Bi-базираните се запълват в сребърна тръба, която се обработва, за да стане използваема като проводник, докато Y-базираните се разполагат върху субстрат във формат на лента с подредени кристали, за да се използват като проводник. Очаква се Y-базираните да бъдат следващото поколение свръхпроводящи проводници, тъй като имат особено висока критична плътност на тока, характеристики на силно магнитно поле и цената на материалите може да бъде намалена чрез намаляване на количеството използвано сребро.

Характеристики на свръхпроводящи проводникови субстрати на базата на Y и техническо развитие в Tanaka Kikinzoku Kogyo

По отношение на свръхпроводящите проводникови субстрати на базата на Y, ние провеждаме научноизследователска и развойна дейност за „IBAD субстрати“ и „текстурирани субстрати“. Характеристиките на свръхпроводимост се увеличават чрез подреждане на металните кристали на равни интервали, така че обработката на ориентацията на метала трябва да се извършва върху всеки слой, който образува лентата. За IBAD субстратите, тънък оксиден филм се ориентира в определена посока върху неориентиран метал с висока якост и свръхпроводящ слой се разполага върху субстрата с помощта на лазер, което създава здрав материал за субстрата, но също така повдига въпроса за цената на оборудването и материалите. Ето защо Tanaka Kikinzoku Kogyo се е фокусирала върху текстурирани субстрати. Разходите се намаляват чрез използване на високоориентирана мед като материал за субстрата, което също така увеличава механичната якост, когато се комбинира със слой от армиращ материал, използвайки технология на плакиране, която не влияе на ориентацията.

Основана през 1885 г., Tanaka Precious Metals е изградила разнообразна гама от бизнес дейности, фокусирани върху използването на благородни метали. На 1 април 2010 г. групата е реорганизирана с Tanaka Holdings Co., Ltd. като холдингова компания (компания-майка) на Tanaka Precious Metals. В допълнение към укрепването на корпоративното управление, компанията се стреми да подобри цялостното обслужване на клиентите, като осигури ефективно управление и динамично изпълнение на операциите. Tanaka Precious Metals е ангажирана, като специализирано корпоративно образувание, да предоставя разнообразна гама от продукти чрез сътрудничество между компаниите от групата.

„Танака Прешъс Металс“ е сред водещите компании в Япония по отношение на обема на обработваните благородни метали и в продължение на много години групата разработва и стабилно доставя промишлени благородни метали, както и аксесоари и спестовни стоки, използващи благородни метали. Като професионалисти в областта на благородните метали, групата ще продължи да допринася за обогатяването на живота на хората и в бъдеще.

[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

TANAKA е изградила ексклузивни производствени линии за текстурирани медни метални субстрати за свръхпроводящи проводници YBCO и е създала системи за масово производство, които ще започнат да се използват от април 2015 г.

[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


Време на публикуване: 22 ноември 2019 г.
Онлайн чат в WhatsApp!