텍스처드 Cu 기판은 3개의 층으로 구성되어 있습니다(두께 0.1mm, 너비 10mm)(사진: Business Wire)
텍스처드 Cu 기판은 3개의 층으로 구성되어 있습니다(두께 0.1mm, 너비 10mm)(사진: Business Wire)
도쿄--(비즈니스와이어)-- 다나까 홀딩스 주식회사(본사: 도쿄도 치요다구, 대표이사 사장 사장 타나에 아키라)는 다나까 귀금속 공업 주식회사(본사: 도쿄도 치요다구, 대표이사 사장 사장 타나에 아키라)가 YBCO 초전도 선재(*1)용 텍스처 가공 Cu 금속 기판의 전용 생산 라인을 구축하고, 2015년 4월부터 양산 체제를 구축했다고 오늘 발표했습니다.
2008년 10월, 다나카 귀금속공업은 주부 전력, 가고시마 대학교와 공동으로 초전도선을 이용한 최초의 텍스처드 Cu 금속 기판을 개발했습니다. 같은 해 12월부터 생산을 시작하고 샘플을 배포했습니다. 이 초전도선은 기존 텍스처드 금속 기판의 주요 소재였던 Ni 합금(니켈 및 텅스텐 합금)을 저비용 고배향성(*2) 구리로 대체하여 비용을 50% 이상 절감했습니다. 구리의 약점 중 하나는 산화에 약하다는 점인데, 이로 인해 기판에 형성된 박막(초전도선 또는 산화 버퍼층)이 박리될 수 있습니다. 그러나 팔라듐을 산소 금속 배리어층으로 함유한 특수 니켈 도금액을 사용하여 배향성과 표면 평활성을 향상시켜 기판 위 박막의 증착 안정성을 향상시켰습니다.
다나까 귀금속 공업은 텍스처드 Cu 기판 샘플이 처음 발송된 이후 증착 안정성 검증 연구를 지속적으로 수행해 왔습니다. 설비 조건 최적화를 통해 장척형 기판 생산이 가능해졌습니다. 국내외 수요에 즉시 대응하기 위해 2015년 4월 자사 공장에 전용 생산 라인을 구축했습니다. 향후 장거리 및 대용량 전력 공급 케이블, 높은 자기장을 필요로 하는 자기공명영상(MRI) 및 핵자기공명(NMR), 그리고 대형 선박용 모터 등 다양한 분야에 이 기술이 활용될 것으로 기대됩니다. 다나까 귀금속 공업은 2020년까지 연매출 12억 엔 달성을 목표로 하고 있습니다.
초전도선을 이용한 이 기판의 샘플 디스플레이는 2015년 4월 8일부터 4월 10일까지 도쿄 빅사이트에서 개최된 제2회 고기능 금속 엑스포에서 성공적으로 전시되었습니다.
*1 YBCO 초전도선: 전기 저항이 0인 선재로 가공된 초전도 소재. 이트륨, 바륨, 구리, 산소로 구성됨.
*2 배향결정의 배향이 얼마나 균일한지를 나타냅니다. 결정을 일정한 간격으로 배열하면 더 높은 초전도도를 얻을 수 있습니다.
초전도 선재는 코일을 감으면 강력한 자기장을 생성하는 특성을 가지고 있습니다. 초전도성을 얻는 온도인 임계 온도에 따라 분류되는데, -196°C 이하에서 초전도성을 유지하는 "고온 초전도 선재"와 -250°C 이하에서 초전도성을 유지하는 "저온 초전도 선재"로 나뉩니다. 이미 MRI, NMR, 선형 자동차 등에 사용되고 있는 저온 초전도 선재와 비교하여 고온 초전도 선재는 임계 전류 밀도(전류의 크기)가 높고, 액체 질소를 냉각에 사용하여 비용을 절감할 수 있으며, 외부 자기장의 영향을 덜 받기 때문에 현재 고온 초전도 선재 개발이 활발히 진행되고 있습니다.
고온 초전도 선재에는 비스무트 기반(이하 "비스무트 기반"이라고 함)과 이트륨 기반(이하 "Y 기반"이라고 함)이 있습니다. 비스무트 기반은 은 파이프에 채워져 와이어로 사용 가능하도록 가공되며, Y 기반은 결정이 정렬된 테이프 형태의 기판에 배치되어 와이어로 사용됩니다. Y 기반은 특히 높은 임계 전류 밀도와 강한 자기장 특성을 가지고 있으며, 은 사용량을 줄여 재료비를 절감할 수 있어 차세대 초전도 선재로 기대됩니다.
Y계 초전도선 기판의 특성과 다나까 귀금속공업의 기술개발
Y계 초전도 선재 기판과 관련하여, "IBAD 기판"과 "텍스처드 기판"에 대한 연구 개발을 진행하고 있습니다. 금속 결정을 일정한 간격으로 배열함으로써 초전도 특성을 향상시키므로, 테이프를 형성하는 각 층마다 금속의 배향 가공을 해야 합니다. IBAD 기판의 경우, 무배향 고강도 금속 위에 산화물 박막층을 특정 방향으로 배향시키고, 레이저를 이용하여 기판 위에 초전도층을 형성함으로써 견고한 기판 소재를 얻을 수 있지만, 장비 및 재료 비용 문제가 발생합니다. 이러한 이유로 다나까 귀금속공업은 텍스처드 기판에 집중하고 있습니다. 기판 소재로 고배향 구리를 사용함으로써 비용을 절감할 수 있으며, 배향에 영향을 미치지 않는 클래드 기술을 이용한 보강재층과 결합하여 기계적 강도를 향상시킬 수 있습니다.
다나까 귀금속 그룹은 1885년 설립 이후 귀금속을 중심으로 다양한 사업 활동을 전개해 왔습니다. 2010년 4월 1일, 다나까 홀딩스 주식회사를 지주회사(모회사)로 하는 형태로 그룹 재편을 단행했습니다. 기업 지배구조를 강화하는 동시에, 효율적인 경영과 역동적인 업무 집행을 통해 고객 서비스 향상을 도모해 나갈 것입니다. 다나까 귀금속 그룹은 귀금속에 특화된 기업으로서, 각 그룹사가 연계 협력하여 다양한 제품을 제공하고자 노력하고 있습니다.
다나까 귀금속은 귀금속 취급량에서 일본 최고 수준을 자랑하며, 오랜 세월 산업용 귀금속을 개발하고 안정적으로 공급해 왔습니다. 또한, 귀금속을 활용한 액세서리 및 저축 상품도 제공하고 있습니다. 앞으로도 귀금속 전문가로서 사람들의 삶을 풍요롭게 하는 데 기여해 나갈 것입니다.
[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
다나까는 YBCO 초전도선용 텍스처드 Cu 금속 기판에 대한 전용 생산 라인을 구축하였으며, 2015년 4월부터 양산 체제를 구축하였습니다.
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게시 시간: 2019년 11월 22일