Tanaka: Texturált rézfém hordozók tömeggyártó rendszerének létrehozása YBCO szupravezető huzal felhasználásával

A texturált réz hordozók három rétegből állnak (vastagság 0,1 mm, szélesség 10 mm) (Fotó: Business Wire)

A texturált réz hordozók három rétegből állnak (vastagság 0,1 mm, szélesség 10 mm) (Fotó: Business Wire)

TOKIÓ–(BUSINESS WIRE)–A Tanaka Holdings Co., Ltd. (székhely: Chiyoda-ku, Tokió; képviselő igazgató és vezérigazgató: Akira Tanae) ma bejelentette, hogy a Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (székhely: Chiyoda-ku, Tokió; képviselő igazgató és vezérigazgató: Akira Tanae) exkluzív gyártósorokat épített texturált rézfém szubsztrátok előállítására YBCO szupravezető huzalokhoz (*1), és tömegtermelő rendszereket hozott létre a 2015 áprilisától kezdődő használatra.

2008 októberében Tanaka Kikinzoku Kogyo a Chubu Electric Powerrel és a Kagoshima Egyetemmel közösen kifejlesztette az első texturált rézfém-hordozót szupravezető huzal felhasználásával. A gyártás megkezdődött, és a mintákat ugyanazon év decemberétől kezdték forgalmazni. Ez a szupravezető huzal a Ni-ötvözetek (nikkel- és volfrámötvözetek) használatát, amelyek korábban a texturált fémhordozók elsődleges anyagai voltak, olcsó és nagy orientációjú (*2) rézzel váltja fel, ezáltal több mint 50%-kal csökkentve a költségeket. A réz egyik gyengesége az oxidációra való hajlama, ami a hordozón képződő vékony film (szupravezető huzal vagy oxid pufferréteg) leválását okozhatja. Az orientációt és a felület simaságát azonban növeli egy speciális nikkelbevonat-oldat, amely palládiumot tartalmaz oxigénfém-zárórétegként, ami javítja a vékony film hordozón való lerakódási stabilitását.

Amióta a texturált rézhordozók mintáit először kiküldték, a Tanaka Kikinzoku Kogyo folytatta a lerakódási stabilitás ellenőrzésére irányuló kutatásokat. A hosszúkás hordozók gyártása mostanra lehetővé vált a berendezések optimalizálásával. A hazai és nemzetközi kereslet azonnali kielégítése érdekében 2015 áprilisában egy exkluzív gyártósort építettek a vállalat tulajdonában lévő üzemben. Várhatóan ezt a technológiát a jövőben számos más területen is alkalmazni fogják, beleértve a nagy távolságú és nagy kapacitású villamosenergia-ellátó kábeleket, a mágneses rezonancia képalkotást (MRI) és a mágneses magrezonancia (NMR) vizsgálatokat, amelyek nagy mágneses teret igényelnek, valamint a nagy hajók motorjait. A Tanaka Kikinzoku Kogyo 2020-ra évi 1,2 milliárd jenes árbevételt kíván elérni.

Ennek az aljzatnak a szupravezető huzal felhasználásával készült mintabemutatóját sikeresen bemutatták a 2. nagyfunkciós fémkiállításon, amelyet 2015. április 8. és 10. között rendeztek meg a Tokyo Big Sight kiállításon.

*1 YBCO szupravezető huzalNulla elektromos ellenállású huzal előállítására feldolgozott szupravezető anyagok. Ittriumból, báriumból, rézből és oxigénből áll.

*2 IrányultságEz a kristályok orientációjának egyenletességét jelzi. Nagyobb fokú szupravezetés érhető el, ha a kristályokat szabályos közönként rendezzük el.

A szupravezető vezetékek jellemzője, hogy feltekercseléskor erős mágneses mezőket hoznak létre. A kritikus hőmérséklet (az a hőmérséklet, amelyen szupravezetést érnek el) szerint osztályozzák őket. A két típus a „magas hőmérsékletű szupravezető vezeték”, amely -196°C-on vagy az alatt tartja fenn a szupravezetést, és az „alacsony hőmérsékletű szupravezető vezeték”, amely -250°C-on vagy az alatt tartja fenn a szupravezetést. Az alacsony hőmérsékletű szupravezető vezetékkel összehasonlítva, amelyet már használnak MRI-ben, NMR-ben, lineáris autókban és egyebekben, a magas hőmérsékletű szupravezető vezeték nagyobb kritikus áramsűrűséggel (az elektromos áram nagyságával) rendelkezik, csökkenti a költségeket a folyékony nitrogén hűtési felhasználásával, és csökkenti a külső mágneses mezők hatásaival szembeni érzékenységet, így a magas hőmérsékletű szupravezető vezetékek fejlesztését jelenleg is támogatják.

Léteznek bizmut alapú (a továbbiakban „bibázisú”) és ittrium alapú (a továbbiakban „Y-bázisú”) magas hőmérsékletű szupravezető huzalok. A bibázisúakat egy ezüstcsőbe töltik, amelyet úgy dolgoznak fel, hogy huzalként használhatóvá tegyék, míg az Y alapúakat szalag formájában, egy hordozóra helyezik, egymáshoz igazított kristályokkal, hogy huzalként használhatók legyenek. Az Y alapú huzal várhatóan a szupravezető huzalok következő generációja lesz, mivel különösen nagy kritikus áramsűrűséggel, erős mágneses tér jellemzőkkel rendelkezik, és az anyagköltségek csökkenthetők a felhasznált ezüst mennyiségének csökkentésével.

Y-alapú szupravezető huzalszubsztrátok jellemzői és műszaki fejlesztés a Tanaka Kikinzoku Kogyo Egyetemen

Az Y-alapú szupravezető huzalhordozókkal kapcsolatban kutatás-fejlesztést végzünk az „IBAD-hordozók” és a „texturált hordozók” területén. A szupravezetési jellemzőket a fémkristályok szabályos időközönkénti elrendezésével javítják, ezért a fém orientációs megmunkálását a szalagot alkotó minden egyes rétegen el kell végezni. Az IBAD-hordozók esetében egy oxid vékonyréteget orientálnak egy meghatározott irányban egy nem orientált, nagy szilárdságú fémre, és lézerrel egy szupravezető réteget helyeznek el a hordozón, ami erős hordozóanyagot hoz létre, de felveti a berendezések és az anyagok költségeinek kérdését is. Ezért összpontosított Tanaka Kikinzoku Kogyo a texturált hordozókra. A költségeket csökkenti a nagy orientációjú réz hordozóanyagként való használata, ami a mechanikai szilárdságot is növeli, ha egy olyan erősítőanyag-réteggel kombinálják, amely az orientációt nem befolyásoló plattírozási technológiát alkalmaz.

Az 1885-ben alapított Tanaka Precious Metals diverzifikált üzleti tevékenységi kört épített ki, amely a nemesfémek felhasználására összpontosít. 2010. április 1-jén a csoportot átszervezték, a Tanaka Holdings Co., Ltd. lett a Tanaka Precious Metals holdingtársasága (anyavállalata). A vállalatirányítás megerősítése mellett a vállalat célja az ügyfelek általános kiszolgálásának javítása a hatékony irányítás és a műveletek dinamikus végrehajtásának biztosításával. A Tanaka Precious Metals, mint szakosodott vállalat, elkötelezett amellett, hogy a csoportvállalatok közötti együttműködés révén változatos termékkínálatot kínáljon.

A Tanaka Precious Metals a kezelt nemesfémek mennyiségét tekintve Japán élvonalába tartozik, és a csoport évek óta fejleszt és stabilan szállít ipari nemesfémeket, valamint nemesfémeket tartalmazó kiegészítőket és megtakarítási termékeket is kínál. Nemesfém-szakértőkként a Csoport a jövőben is hozzá fog járulni az emberek életének gazdagításához.

[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

A TANAKA exkluzív gyártósorokat épített texturált rézfém szubsztrátok előállítására YBCO szupravezető huzalokhoz, és 2015 áprilisától kezdődően tömegtermelő rendszereket hozott létre.

[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


Közzététel ideje: 2019. november 22.
Online csevegés WhatsApp-on!