Els substrats de Cu texturitzats estan compostos per tres capes (gruix de 0,1 mm, amplada de 10 mm) (Foto: Business Wire)
Els substrats de Cu texturitzats estan compostos per tres capes (gruix de 0,1 mm, amplada de 10 mm) (Foto: Business Wire)
TÒQUIO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (seu central: Chiyoda-ku, Tòquio; director representatiu i conseller delegat: Akira Tanae) ha anunciat avui que Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (seu central: Chiyoda-ku, Tòquio; director representatiu i conseller delegat: Akira Tanae) ha construït línies de producció exclusives per a substrats metàl·lics de Cu texturat per a cable superconductor YBCO (*1) i ha establert sistemes de producció en massa per al seu ús a partir de l'abril de 2015.
L'octubre de 2008, Tanaka Kikinzoku Kogyo, juntament amb Chubu Electric Power i la Universitat de Kagoshima, van desenvolupar conjuntament els primers substrats metàl·lics de Cu texturitzats utilitzant cable superconductor. La producció va començar i es van distribuir mostres a partir del desembre del mateix any. Aquest cable superconductor substitueix l'ús d'aliatges de Ni (aliatges de níquel i tungstè), que anteriorment eren els materials principals per als substrats metàl·lics texturitzats, per coure de baix cost i alta orientació (*2), reduint així els costos en més d'un 50%. Una de les debilitats del coure és la seva susceptibilitat a l'oxidació, que pot fer que la pel·lícula fina (cable superconductor o capa tampó d'òxid) formada sobre el substrat es desprengui. Tanmateix, l'orientació i la suavitat de la superfície s'incrementen mitjançant l'ús d'una solució especial de niquelat que conté pal·ladi com a capa de barrera metàl·lica d'oxigen, cosa que millora l'estabilitat de la deposició de la pel·lícula fina sobre el substrat.
Des que es van enviar per primera vegada mostres dels substrats de Cu texturitzats, Tanaka Kikinzoku Kogyo ha continuat duent a terme investigacions per verificar l'estabilitat de la deposició. La producció de substrats allargats ara és possible gràcies a l'optimització de les condicions dels equips. Per tal de respondre immediatament a la demanda nacional i internacional, es va construir una línia de producció exclusiva en una planta propietat de l'empresa a l'abril de 2015. S'espera que aquesta tecnologia s'utilitzi en diversos altres camps en el futur, com ara cables de subministrament elèctric de llarga distància i alta capacitat, ressonància magnètica (RMN) i ressonància magnètica nuclear (RMN), que requereixen camps magnètics elevats, i motors per a grans vaixells. Tanaka Kikinzoku Kogyo té com a objectiu aconseguir unes vendes anuals d'1.200 milions de iens l'any 2020.
Una mostra d'aquest substrat utilitzant cable superconductor es va exposar amb èxit a la 2a High-function Metal Expo entre el 8 i el 10 d'abril de 2015, al Tokyo Big Sight.
*1 Cable superconductor YBCO Materials superconductors processats per al seu ús com a cable que aconsegueix una resistència elèctrica zero. Està format d'itri, bari, coure i oxigen.
*2 Orientació Això indica el grau d'uniformitat en l'orientació dels cristalls. Es pot obtenir un grau més gran de superconductivitat disposant els cristalls a intervals regulars.
Els cables superconductors tenen la característica de produir potents camps magnètics quan s'enrotllen. Es classifiquen segons la temperatura crítica (la temperatura a la qual aconsegueixen la superconductivitat). Els dos tipus són el "cable superconductor d'alta temperatura", que manté la superconductivitat a -196 °C o inferior, i el "cable superconductor de baixa temperatura", que manté la superconductivitat a -250 °C o inferior. En comparació amb el cable superconductor de baixa temperatura, que ja s'utilitza per a ressonància magnètica, ressonància magnètica nuclear, automòbils lineals i més, el cable superconductor d'alta temperatura té una densitat de corrent crític (mida del corrent elèctric) més alta, redueix els costos mitjançant l'ús de nitrogen líquid per a la refrigeració i redueix la susceptibilitat als efectes dels camps magnètics externs, per la qual cosa actualment s'està promovent el desenvolupament de cables superconductors d'alta temperatura.
Hi ha cables superconductors d'alta temperatura basats en bismut (anomenats "bi-based" a continuació) i basats en itri (anomenats "Y-based" a continuació). Els basats en Bi s'omplen en un tub de plata que es processa per fer-lo utilitzable com a cable, mentre que els basats en Y es disposen sobre un substrat en format de cinta amb cristalls alineats per ser utilitzats com a cable. S'espera que els basats en Y siguin la propera generació de cables superconductors, ja que tenen una densitat de corrent crític particularment alta, unes fortes característiques de camp magnètic i el cost dels materials es pot reduir reduint la quantitat de plata utilitzada.
Característiques dels substrats de filferro superconductor basats en Y i desenvolupament tècnic a Tanaka Kikinzoku Kogyo
Pel que fa als substrats de cable superconductor basats en Y, estem duent a terme R+D per a "substrats IBAD" i "substrats texturats". Les característiques de superconductivitat s'incrementen disposant els cristalls metàl·lics a intervals regulars, de manera que el processament d'orientació del metall s'ha de processar a cada capa que forma la cinta. Per als substrats IBAD, una capa de pel·lícula fina d'òxid s'orienta en una direcció específica sobre un metall d'alta resistència no orientat, i una capa superconductora es disposa sobre el substrat mitjançant un làser, cosa que crea un material de substrat resistent, però també planteja el problema del cost de l'equip i els materials. És per això que Tanaka Kikinzoku Kogyo s'ha centrat en els substrats texturats. Els costos es redueixen utilitzant coure d'alta orientació com a material de substrat, cosa que també augmenta la resistència mecànica quan es combina amb una capa de material de reforç mitjançant tecnologia de revestiment que no afecta l'orientació.
Fundada el 1885, Tanaka Precious Metals ha desenvolupat una gamma diversificada d'activitats empresarials centrades en l'ús de metalls preciosos. L'1 d'abril de 2010, el grup es va reorganitzar amb Tanaka Holdings Co., Ltd. com a societat matriu de Tanaka Precious Metals. A més d'enfortir el govern corporatiu, l'empresa té com a objectiu millorar el servei general als clients garantint una gestió eficient i una execució dinàmica de les operacions. Tanaka Precious Metals es compromet, com a entitat corporativa especialitzada, a proporcionar una gamma diversa de productes mitjançant la cooperació entre les empreses del grup.
Tanaka Precious Metals es troba entre els primers al Japó pel que fa al volum de metalls preciosos gestionats, i durant molts anys el grup ha desenvolupat i subministrat de manera estable metalls preciosos industrials, a més de proporcionar accessoris i productes d'estalvi utilitzant metalls preciosos. Com a professionals dels metalls preciosos, el Grup continuarà contribuint a enriquir la vida de les persones en el futur.
[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 ha construït línies de producció exclusives per a substrats metàl·lics de Cu texturat per a cable superconductor YBCO i ha establert sistemes de producció en massa per al seu ús a partir de l'abril de 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
Data de publicació: 22 de novembre de 2019