Los sustratos de Cu texturizados están compuestos por tres capas (0,1 mm de espesor, 10 mm de ancho) (Foto: Business Wire).
Los sustratos de Cu texturizados están compuestos por tres capas (0,1 mm de espesor, 10 mm de ancho) (Foto: Business Wire).
TOKIO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (oficina central: Chiyoda-ku, Tokio; Director Representante y CEO: Akira Tanae) anunció hoy que Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (oficina central: Chiyoda-ku, Tokio; Director Representante y CEO: Akira Tanae) ha construido líneas de producción exclusivas para sustratos metálicos de Cu texturizados para cables superconductores de 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 hilo superconductor. La producción comenzó y las muestras se distribuyeron a partir de diciembre del mismo año. Este hilo superconductor reemplaza el uso de aleaciones de Ni (aleaciones de níquel y tungsteno), que anteriormente eran los materiales principales para los sustratos metálicos texturizados, con cobre de bajo costo y alta orientación (*2), reduciendo así los costos en más del 50 %. Una de las debilidades del cobre es su susceptibilidad a la oxidación, que puede causar el desprendimiento de la película delgada (hilo superconductor o capa amortiguadora de óxido) formada sobre el sustrato. Sin embargo, la orientación y la suavidad de la superficie aumentan mediante el uso de una solución especial de niquelado que contiene paladio como capa barrera de oxígeno metálico, lo que mejora la estabilidad de la deposición de la película delgada sobre el sustrato.
Desde que se enviaron las primeras muestras de los sustratos de Cu texturizados, Tanaka Kikinzoku Kogyo ha continuado investigando para verificar la estabilidad de la deposición. La producción de sustratos alargados ahora es 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 de la empresa. Se espera que esta tecnología se utilice en diversos campos en el futuro, incluyendo cables de suministro eléctrico de larga distancia y alta capacidad, resonancia magnética (RM) y resonancia magnética nuclear (RMN), que requieren campos magnéticos intensos, y motores para grandes buques. Tanaka Kikinzoku Kogyo aspira a alcanzar una facturación anual de 1200 millones de yenes para el año 2020.
Una muestra de este sustrato, que utiliza un cable superconductor, se exhibió con éxito en la 2ª Exposición de Metales de Alta Función, celebrada entre el 8 y el 10 de abril de 2015 en Tokyo Big Sight.
*1 Cable superconductor YBCO. Materiales superconductores procesados para su uso como cable que alcanza una resistencia eléctrica cero. Está formado por itrio, bario, cobre y oxígeno.
*2 Orientación: Esto indica el grado de uniformidad en la orientación de los cristales. Se puede obtener un mayor grado de superconductividad al disponer los cristales a intervalos regulares.
Los cables superconductores tienen la característica de generar campos magnéticos potentes al enrollarse. Se clasifican según su temperatura crítica (la 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 en resonancia magnética, resonancia magnética nuclear, motores lineales y otras aplicaciones, el cable superconductor de alta temperatura presenta una mayor densidad de corriente crítica (magnitud de la corriente eléctrica), reduce los costos mediante el uso de nitrógeno líquido para la refrigeración y disminuye la susceptibilidad a los efectos de campos magnéticos externos. Por ello, actualmente se está impulsando el desarrollo de cables superconductores de alta temperatura.
Existen cables superconductores de alta temperatura basados en bismuto (denominados "bi-base" en adelante) y en itrio (denominados "Y-base"). Los cables bi-base se encuentran dentro de un tubo de plata que se procesa para convertirlo en un cable, mientras que los cables itrio-base se disponen sobre un sustrato en formato de cinta con cristales alineados para su uso como cable. Se espera que los cables itrio-base representen la próxima generación de cables superconductores, ya que poseen una densidad de corriente crítica particularmente alta, fuertes características de campo magnético y el costo de los materiales puede reducirse al disminuir la cantidad de plata utilizada.
Características de los sustratos de alambre superconductor basados en Y y desarrollo técnico en Tanaka Kikinzoku Kogyo.
En lo que respecta a los sustratos de hilo superconductor basados en Y, estamos llevando a cabo I+D para "sustratos IBAD" y "sustratos texturizados". Las características de superconductividad se incrementan mediante la disposición de los cristales metálicos a intervalos regulares, por lo que el procesamiento de orientación del metal debe realizarse 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 de alta resistencia no orientado, y una capa superconductora se deposita sobre el sustrato mediante láser, lo que crea un material de sustrato resistente, pero también plantea el problema del costo del equipo y los materiales. Por esta razón, Tanaka Kikinzoku Kogyo se ha centrado en los sustratos texturizados. Los costos se reducen al utilizar cobre de alta orientación como material de sustrato, lo que también aumenta la resistencia mecánica cuando se combina con una capa de material de refuerzo mediante 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, adoptando Tanaka Holdings Co., Ltd. como sociedad matriz. Además de fortalecer su gobierno corporativo, la empresa busca mejorar el servicio al cliente mediante una gestión eficiente y una ejecución dinámica de las operaciones. Tanaka Precious Metals, como entidad corporativa especializada, se compromete a ofrecer una amplia gama de productos a través de la colaboración entre las empresas del grupo.
Tanaka Precious Metals se sitúa a la vanguardia en Japón en cuanto al volumen de metales preciosos que maneja. Durante muchos años, el grupo ha desarrollado y suministrado de forma estable metales preciosos industriales, además de ofrecer accesorios y productos de ahorro que utilizan metales preciosos. Como profesionales en el sector de los metales preciosos, el Grupo seguirá contribuyendo a mejorar 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 metálicos de cobre texturizados para cables superconductores de YBCO y ha establecido sistemas de producción en masa que entrarán en funcionamiento 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
Fecha de publicación: 22 de noviembre de 2019