Substrat Cu bertekstur terdiri dari tiga lapisan (ketebalan 0,1 mm, lebar 10 mm) (Foto: Business Wire)
Substrat Cu bertekstur terdiri dari tiga lapisan (ketebalan 0,1 mm, lebar 10 mm) (Foto: Business Wire)
TOKYO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (Kantor pusat: Chiyoda-ku, Tokyo; Direktur Perwakilan & CEO: Akira Tanae) hari ini mengumumkan bahwa Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Kantor pusat: Chiyoda-ku, Tokyo; Direktur Perwakilan & CEO: Akira Tanae) telah membangun jalur produksi eksklusif untuk substrat logam Cu bertekstur untuk kawat superkonduktor YBCO (*1) dan telah membangun sistem produksi massal untuk digunakan mulai April 2015.
Pada Oktober 2008, Tanaka Kikinzoku Kogyo bersama dengan Chubu Electric Power dan Universitas Kagoshima bersama-sama mengembangkan substrat logam Cu bertekstur pertama menggunakan kawat superkonduktor. Produksi dimulai dan sampel didistribusikan sejak Desember tahun yang sama. Kawat superkonduktor ini menggantikan penggunaan paduan Ni (paduan nikel dan tungsten), yang sebelumnya merupakan bahan utama untuk substrat logam bertekstur, dengan tembaga berbiaya rendah dan berorientasi tinggi (*2), sehingga mengurangi biaya lebih dari 50%. Salah satu kelemahan tembaga adalah kerentanannya terhadap oksidasi, yang dapat menyebabkan lapisan tipis (kawat superkonduktor atau lapisan penyangga oksida) yang terbentuk pada substrat terlepas. Namun, orientasi dan kehalusan permukaan ditingkatkan melalui penggunaan larutan pelapisan nikel khusus yang mengandung paladium sebagai lapisan penghalang logam oksigen, yang meningkatkan stabilitas pengendapan lapisan tipis pada substrat.
Sejak sampel substrat Cu bertekstur pertama kali dikirim, Tanaka Kikinzoku Kogyo terus melakukan penelitian untuk memverifikasi stabilitas deposisi. Produksi substrat memanjang kini dimungkinkan melalui optimalisasi kondisi peralatan. Untuk segera menanggapi permintaan domestik dan internasional, jalur produksi eksklusif dibangun di pabrik milik perusahaan pada April 2015. Diharapkan teknologi ini akan digunakan di berbagai bidang lain di masa mendatang, termasuk kabel suplai listrik jarak jauh dan berkapasitas tinggi, Magnetic Resonance Imaging (MRI) dan Nuclear Magnetic Resonance (NMR) yang membutuhkan medan magnet tinggi, serta motor untuk kapal besar. Tanaka Kikinzoku Kogyo menargetkan penjualan tahunan sebesar 1,2 miliar yen pada tahun 2020.
Contoh tampilan substrat ini yang menggunakan kawat superkonduktor berhasil dipamerkan di Pameran Logam Berfungsi Tinggi ke-2 yang berlangsung antara tanggal 8 dan 10 April 2015, di Tokyo Big Sight.
*1 Kawat superkonduktor YBCO. Material superkonduktor yang diproses untuk digunakan sebagai kawat yang mencapai resistansi listrik nol. Terbuat dari yttrium, barium, tembaga, dan oksigen.
*2 Orientasi Ini menunjukkan tingkat keseragaman orientasi kristal. Tingkat superkonduktivitas yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan menyusun kristal pada interval yang teratur.
Kawat superkonduktor memiliki karakteristik menghasilkan medan magnet yang kuat ketika digulung. Kawat ini diklasifikasikan menurut suhu kritis (suhu di mana mereka mencapai superkonduktivitas). Dua jenis tersebut adalah "kawat superkonduktor suhu tinggi," yang mempertahankan superkonduktivitas pada suhu -196°C atau lebih rendah, dan "kawat superkonduktor suhu rendah," yang mempertahankan superkonduktivitas pada suhu -250°C atau lebih rendah. Dibandingkan dengan kawat superkonduktor suhu rendah, yang sudah digunakan untuk MRI, NMR, motor linier, dan banyak lagi, kawat superkonduktor suhu tinggi memiliki kerapatan arus kritis (ukuran arus listrik) yang lebih tinggi, menurunkan biaya dengan menggunakan nitrogen cair untuk pendinginan, dan mengurangi kerentanan terhadap pengaruh medan magnet eksternal, sehingga pengembangan kawat superkonduktor suhu tinggi saat ini sedang dipromosikan.
Terdapat kawat superkonduktor suhu tinggi berbasis bismut (selanjutnya disebut "berbasis bi") dan berbasis itrium (selanjutnya disebut "berbasis Y"). Kawat berbasis bi diisi ke dalam pipa perak yang diproses agar dapat digunakan sebagai kawat, sedangkan kawat berbasis Y ditempatkan pada substrat dalam format pita dengan kristal yang sejajar agar dapat digunakan sebagai kawat. Kawat berbasis Y diharapkan menjadi generasi kawat superkonduktor berikutnya karena memiliki kerapatan arus kritis yang sangat tinggi, karakteristik medan magnet yang kuat, dan biaya material dapat diturunkan dengan mengurangi jumlah perak yang digunakan.
Karakteristik substrat kawat superkonduktor berbasis Y dan pengembangan teknis di Tanaka Kikinzoku Kogyo
Terkait substrat kawat superkonduktor berbasis Y, kami sedang melakukan penelitian dan pengembangan untuk “substrat IBAD” dan “substrat bertekstur”. Karakteristik superkonduktivitas ditingkatkan dengan menata kristal logam pada interval reguler, sehingga pemrosesan orientasi logam harus diproses pada setiap lapisan yang membentuk pita. Untuk substrat IBAD, lapisan film tipis oksida diorientasikan dalam arah tertentu pada logam berkekuatan tinggi yang tidak berorientasi, dan lapisan superkonduktor ditempatkan pada substrat menggunakan laser, yang menciptakan material substrat yang kuat, tetapi juga menimbulkan masalah biaya peralatan dan material. Inilah sebabnya mengapa Tanaka Kikinzoku Kogyo berfokus pada substrat bertekstur. Biaya dikurangi dengan menggunakan tembaga berorientasi tinggi sebagai material substrat, yang juga meningkatkan kekuatan mekanik ketika dikombinasikan dengan lapisan material penguat menggunakan teknologi pelapisan yang tidak memengaruhi orientasi.
Didirikan pada tahun 1885, Tanaka Precious Metals telah membangun beragam kegiatan bisnis yang berfokus pada penggunaan logam mulia. Pada tanggal 1 April 2010, grup ini direorganisasi dengan Tanaka Holdings Co., Ltd. sebagai perusahaan induk (perusahaan induk) dari Tanaka Precious Metals. Selain memperkuat tata kelola perusahaan, perusahaan ini bertujuan untuk meningkatkan layanan keseluruhan kepada pelanggan dengan memastikan manajemen yang efisien dan pelaksanaan operasi yang dinamis. Tanaka Precious Metals berkomitmen, sebagai entitas korporasi spesialis, untuk menyediakan beragam produk melalui kerja sama antar perusahaan dalam grup.
Tanaka Precious Metals termasuk dalam kelas teratas di Jepang dalam hal volume logam mulia yang ditangani, dan selama bertahun-tahun grup ini telah mengembangkan dan memasok logam mulia industri secara stabil, selain menyediakan aksesoris dan barang-barang tabungan yang memanfaatkan logam mulia. Sebagai profesional di bidang logam mulia, Grup ini akan terus berkontribusi untuk memperkaya kehidupan masyarakat di masa depan.
[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 telah membangun jalur produksi eksklusif untuk substrat logam Cu bertekstur untuk kawat superkonduktor YBCO dan telah menetapkan sistem produksi massal yang akan digunakan mulai April 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
Waktu posting: 22 November 2019