מצעי נחושת בעלי טקסטורה מורכבים משלוש שכבות (עובי של 0.1 מ"מ, רוחב של 10 מ"מ) (צילום: Business Wire)
מצעי נחושת בעלי טקסטורה מורכבים משלוש שכבות (עובי של 0.1 מ"מ, רוחב של 10 מ"מ) (צילום: Business Wire)
טוקיו–(BUSINESS WIRE)–חברת Tanaka Holdings Co., Ltd. (משרד ראשי: צ'יודה-קו, טוקיו; מנהל נציג ומנכ"ל: אקירה טנא) הודיעה היום כי חברת Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (משרד ראשי: צ'יודה-קו, טוקיו; מנהל נציג ומנכ"ל: אקירה טנא) בנתה קווי ייצור בלעדיים למצעי מתכת Cu בעלי מרקם עבור חוט מוליך-על YBCO (*1) והקימה מערכות ייצור המוני לשימוש החל מאפריל 2015.
באוקטובר 2008, פיתחה טנאקה קיקינזוקו קוגיו, יחד עם חברת צ'ובו חשמלי פאוור ואוניברסיטת קגושימה, במשותף את מצעי המתכת הראשונים מסוג נחושת בעלי טקסטורה, המשתמשים בחוט מוליך-על. הייצור החל ודגימות חולקו מדצמבר של אותה שנה. חוט מוליך-על זה מחליף את השימוש בסגסוגות ניקל (סגסוגות ניקל וטונגסטן), שהיו בעבר החומרים העיקריים למצעי מתכת בעלי טקסטורה, בנחושת בעלת עלות נמוכה ובעלת אוריינטציה גבוהה (*2), ובכך מפחית עלויות ביותר מ-50%. אחת החולשות של הנחושת היא רגישותה לחמצון, מה שעלול לגרום לשכבה הדקה (חוט מוליך-על או שכבת חיץ תחמוצת) שנוצרת על המצע להתנתק. עם זאת, האוריינטציה וחלקות פני השטח מוגברות באמצעות שימוש בתמיסת ציפוי ניקל מיוחדת המכילה פלדיום כשכבת מחסום מתכת חמצן, מה שמשפר את יציבות השיקוע של הסרט הדק על המצע.
מאז שנשלחו לראשונה דגימות של מצעי נחושת בעלי מרקם, Tanaka Kikinzoku Kogyo המשיכה לבצע מחקר כדי לאמת את יציבות השיקוע. ייצור מצעים מוארכים התאפשר כעת באמצעות אופטימיזציה של תנאי הציוד. על מנת להגיב לביקוש המקומי והבינלאומי באופן מיידי, נבנה קו ייצור בלעדי במפעל בבעלות החברה באפריל 2015. צפוי כי טכנולוגיה זו תיושם בתחומים שונים אחרים בעתיד, כולל כבלי אספקת חשמל למרחקים ארוכים ובעלי קיבולת גבוהה, דימות תהודה מגנטית (MRI) ותהודה מגנטית גרעינית (NMR), הדורשות שדות מגנטיים גבוהים, ומנועים לאוניות גדולות. Tanaka Kikinzoku Kogyo שואפת להגיע למכירות שנתיות של 1.2 מיליארד ין עד שנת 2020.
תצוגה לדוגמה של מצע זה באמצעות חוט מוליך-על הוצגה בהצלחה בתערוכת המתכת השנייה עם תפקוד גבוה, שהתקיימה בין ה-8 ל-10 באפריל 2015, בטוקיו ביג סייט.
*1 חוט מוליך-על YBCOחומרים מוליכי-על שעובדו לשימוש כחוט ללא התנגדות חשמלית. הוא עשוי מאיטריום, בריום, נחושת וחמצן.
*2 כיווןזה מציין את מידת האחידות בכיוון הגבישים. ניתן להשיג מידה גבוהה יותר של מוליכות-על על ידי סידור הגבישים במרווחים קבועים.
לחוטים מוליכי-על יש את המאפיין של יצירת שדות מגנטיים רבי עוצמה כאשר הם מלופפים. הם מסווגים לפי טמפרטורה קריטית (הטמפרטורה שבה הם מגיעים למוליכות-על). שני הסוגים הם "חוט מוליך-על בטמפרטורה גבוהה", השומר על מוליכות-על ב-196°C- או פחות, ו"חוט מוליך-על בטמפרטורה נמוכה", השומר על מוליכות-על ב-250°C- או פחות. בהשוואה לחוט מוליך-על בטמפרטורה נמוכה, שכבר נמצא בשימוש עבור MRI, NMR, מכוניות ליניאריות ועוד, לחוט מוליך-על בטמפרטורה גבוהה יש צפיפות זרם קריטית גבוהה יותר (גודל הזרם החשמלי), מוריד עלויות באמצעות חנקן נוזלי לקירור, ומפחית את הרגישות להשפעות של שדות מגנטיים חיצוניים, ולכן פיתוח של חוט מוליך-על בטמפרטורה גבוהה מקודם כיום.
ישנם חוטים מוליכי-על מבוססי ביסמוט (המכונים "בי-בסיסי" להלן) וחוטים מבוססי איטריום (המכונים "Y-בסיסי" להלן) העומדים בטמפרטורה גבוהה. חוטים מבוססי ביסמוט ממולאים בצינור כסף שעובר עיבוד על מנת להפוך אותם לשימושיים כחוט, בעוד שחוטים מבוססי Y מונחים על מצע בפורמט סרט עם גבישים מיושרים על מנת לשמש כחוט. חוטים מבוססי Y צפויים להיות הדור הבא של חוטי מוליכי-על מכיוון שיש להם צפיפות זרם קריטית גבוהה במיוחד, מאפייני שדה מגנטי חזקים, וניתן להפחית את עלות החומרים על ידי הפחתת כמות הכסף בשימוש.
מאפייני מצעים של חוטי מוליכי-על מבוססי Y ופיתוח טכני ב-Tanaka Kikinzoku Kogyo
בנוגע למצעי חוט מוליך-על מבוססי Y, אנו מבצעים מחקר ופיתוח עבור "מצעי IBAD" ו"מצעים בעלי מרקם". מאפייני מוליכות-העל משופרים על ידי סידור גבישי המתכת במרווחים קבועים, כך שעיבוד האוריינטציה של המתכת חייב להתבצע על כל שכבה היוצרת את הסרט. עבור מצעי IBAD, שכבת סרט דק של תחמוצת מכוונת בכיוון מסוים על מתכת בעלת חוזק גבוה שאינה מכוונת, ושכבה מוליכה-על מונחת על המצע באמצעות לייזר, מה שיוצר חומר מצע חזק, אך זה גם מעלה את סוגיית עלות הציוד והחומרים. זו הסיבה ש-Tanaka Kikinzoku Kogyo התמקד במצעים בעלי מרקם. העלויות מופחתות על ידי שימוש בנחושת בעלת אוריינטציה גבוהה כחומר המצע, מה שמגביר גם את החוזק המכני בשילוב עם שכבת חומר חיזוק המשתמשת בטכנולוגיית חיפוי שאינה משפיעה על האוריינטציה.
חברת Tanaka Precious Metals, שנוסדה בשנת 1885, בנתה מגוון רחב של פעילויות עסקיות המתמקדות בשימוש במתכות יקרות. ב-1 באפריל 2010, אורגנה הקבוצה מחדש כאשר Tanaka Holdings Co., Ltd. הפכה לחברת האחזקות (חברת האם) של Tanaka Precious Metals. בנוסף לחיזוק הממשל התאגידי, החברה שואפת לשפר את השירות הכולל ללקוחות על ידי הבטחת ניהול יעיל וביצוע דינמי של הפעילות. Tanaka Precious Metals מחויבת, כישות תאגידית מתמחה, לספק מגוון רחב של מוצרים באמצעות שיתוף פעולה בין חברות הקבוצה.
חברת Tanaka Precious Metals היא מהשורה הראשונה ביפן מבחינת נפח המתכות היקרות המטופלות, ובמשך שנים רבות הקבוצה פיתחה וסיפקה ביציבות מתכות יקרות תעשייתיות, בנוסף לאספקת אביזרים ומוצרי חיסכון המשתמשים במתכות יקרות. כאנשי מקצוע בתחום המתכות היקרות, הקבוצה תמשיך לתרום להעשרת חייהם של אנשים בעתיד.
[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 בנתה קווי ייצור בלעדיים עבור מצעים מתכתיים בעלי מרקם נחושת עבור חוטי מוליך-על מ-YBCO והקימה מערכות ייצור המוני לשימוש החל מאפריל 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
זמן פרסום: 22 בנובמבר 2019