Los sustratos de Cu texturizados se componen de tres capas (espesor de 0,1 mm, ancho de 10 mm) (Foto: Business Wire)
Los sustratos de Cu texturizados se componen de tres capas (espesor de 0,1 mm, ancho de 10 mm) (Foto: Business Wire)
TOKIO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (sede central: Chiyoda-ku, Tokio; director representante y director ejecutivo: Akira Tanae) anunció hoy que Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (sede central: Chiyoda-ku, Tokio; director representante y director ejecutivo: Akira Tanae) ha construido líneas de producción exclusivas para sustratos de metal Cu texturizado para alambre superconductor YBCO (*1) y ha establecido sistemas de producción en masa para su uso a partir de abril de 2015.
En octubre de 2008, Tanaka Kikinzoku Kogyo, junto con Chubu Electric Power y la Universidad de Kagoshima, desarrollaron conjuntamente los primeros sustratos metálicos de Cu texturizados utilizando alambre superconductor. La producción comenzó y las muestras se distribuyeron a partir de diciembre del mismo año. Este alambre superconductor reemplaza el uso de aleaciones de Ni (aleaciones de níquel y tungsteno), que anteriormente eran los materiales principales para sustratos metálicos texturizados, con cobre de bajo costo y alta orientación (*2), reduciendo así los costos en más de un 50%. Una de las debilidades del cobre es su susceptibilidad a la oxidación, que puede causar que la película delgada (alambre superconductor o capa amortiguadora de óxido) formada sobre el sustrato se desprenda. Sin embargo, la orientación y la suavidad de la superficie se mejoran mediante el uso de una solución especial de niquelado que contiene paladio como capa de barrera metálica al oxígeno, lo que mejora la estabilidad de la deposición de la película delgada sobre el sustrato.
Desde el primer envío de muestras de sustratos de Cu texturizados, Tanaka Kikinzoku Kogyo ha continuado sus investigaciones para verificar la estabilidad de la deposición. La producción de sustratos alargados es ahora posible gracias a la optimización de las condiciones de los equipos. Para responder de inmediato a la demanda nacional e internacional, en abril de 2015 se construyó una línea de producción exclusiva en una planta propia. Se prevé que esta tecnología se utilice en diversos campos en el futuro, como cables de suministro eléctrico de larga distancia y alta capacidad, imágenes por resonancia magnética (IRM) y resonancia magnética nuclear (RMN), que requieren campos magnéticos elevados, y motores para grandes buques. Tanaka Kikinzoku Kogyo aspira a alcanzar unas ventas anuales de 1200 millones de yenes para el año 2020.
Una muestra de este sustrato utilizando alambre superconductor se exhibió con éxito en la 2da High-function Metal Expo entre el 8 y el 10 de abril de 2015 en Tokyo Big Sight.
*1 Cable superconductor YBCO. Material superconductor procesado para su uso como cable con resistencia eléctrica cero. Está compuesto de itrio, bario, cobre y oxígeno.
*2 Orientación: Indica el grado de uniformidad en la orientación de los cristales. Se puede lograr un mayor grado de superconductividad disponiendo los cristales a intervalos regulares.
Los cables superconductores se caracterizan por producir potentes campos magnéticos al enrollarse. Se clasifican según su temperatura crítica (temperatura a la que alcanzan la superconductividad). Existen dos tipos: el "cable superconductor de alta temperatura", que mantiene la superconductividad a -196 °C o menos, y el "cable superconductor de baja temperatura", que la mantiene a -250 °C o menos. En comparación con el cable superconductor de baja temperatura, que ya se utiliza para resonancia magnética (MRI), resonancia magnética nuclear (RMN), automóviles lineales, etc., el cable superconductor de alta temperatura presenta una mayor densidad de corriente crítica (magnitud de la corriente eléctrica), reduce los costes gracias al uso de nitrógeno líquido para la refrigeración y reduce la susceptibilidad a los efectos de los campos magnéticos externos. Por ello, se está impulsando el desarrollo de cables superconductores de alta temperatura.
Existen cables superconductores de alta temperatura basados en bismuto (denominados "bi-based" más adelante) e itrio (denominados "Y-based" más adelante). Los bi-based se introducen en un tubo de plata que se procesa para que sea utilizable como cable, mientras que los Y-based se disponen sobre un sustrato en forma de cinta con cristales alineados para su uso como cable. Se espera que los Y-based sean la próxima generación de cables superconductores, ya que presentan una densidad de corriente crítica particularmente alta, un campo magnético potente y permiten reducir el coste de los materiales al reducir la cantidad de plata utilizada.
Características de los sustratos de alambre superconductor basados en Y y desarrollo técnico en Tanaka Kikinzoku Kogyo
Con respecto a los sustratos de alambre superconductores basados en Y, estamos realizando I+D para "sustratos IBAD" y "sustratos texturizados". Las características de superconductividad se incrementan al disponer los cristales metálicos a intervalos regulares, por lo que el procesamiento de orientación del metal debe procesarse en cada capa que forma la cinta. Para los sustratos IBAD, una capa delgada de óxido se orienta en una dirección específica sobre un metal no orientado de alta resistencia, y se coloca una capa superconductora sobre el sustrato mediante un láser. Esto crea un material de sustrato resistente, pero también plantea el problema del costo del equipo y los materiales. Es por eso que Tanaka Kikinzoku Kogyo se ha centrado en sustratos texturizados. Los costos se reducen al usar cobre de alta orientación como material de sustrato, lo que también aumenta la resistencia mecánica al combinarse con una capa de material de refuerzo con tecnología de revestimiento que no afecta la orientación.
Fundada en 1885, Tanaka Precious Metals ha desarrollado una gama diversificada de actividades comerciales centradas en el uso de metales preciosos. El 1 de abril de 2010, el grupo se reorganizó, quedando Tanaka Holdings Co., Ltd. como sociedad matriz de Tanaka Precious Metals. Además de fortalecer el gobierno corporativo, la empresa busca mejorar el servicio integral a sus clientes, garantizando una gestión eficiente y una ejecución dinámica de las operaciones. Tanaka Precious Metals, como entidad corporativa especializada, se compromete a ofrecer una gama diversa de productos mediante la cooperación entre las empresas del grupo.
Tanaka Precious Metals se encuentra entre los líderes de Japón en cuanto al volumen de metales preciosos que gestiona. Durante muchos años, el grupo ha desarrollado y suministrado de forma estable metales preciosos industriales, además de proporcionar accesorios y productos de ahorro que utilizan metales preciosos. Como profesionales de los metales preciosos, el Grupo seguirá contribuyendo a enriquecer la vida de las personas en el futuro.
[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 construido líneas de producción exclusivas para sustratos de metal Cu texturizado para el cable superconductor YBCO y ha establecido sistemas de producción en masa para su uso a partir de 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
Hora de publicación: 22 de noviembre de 2019