Gestructureerde Cu-substraten bestaan uit drie lagen (dikte van 0,1 mm, breedte van 10 mm) (Foto: Business Wire)
Gestructureerde Cu-substraten bestaan uit drie lagen (dikte van 0,1 mm, breedte van 10 mm) (Foto: Business Wire)
TOKIO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (hoofdkantoor: Chiyoda-ku, Tokio; vertegenwoordigend directeur en CEO: Akira Tanae) heeft vandaag bekendgemaakt dat Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (hoofdkantoor: Chiyoda-ku, Tokio; vertegenwoordigend directeur en CEO: Akira Tanae) exclusieve productielijnen heeft gebouwd voor getextureerde Cu-metaalsubstraten voor YBCO-supergeleidende draad (*1) en massaproductiesystemen heeft opgezet voor gebruik vanaf april 2015.
In oktober 2008 ontwikkelde Tanaka Kikinzoku Kogyo samen met Chubu Electric Power en de Universiteit van Kagoshima gezamenlijk de allereerste getextureerde Cu-metaalsubstraten met behulp van supergeleidende draad. De productie startte en de distributie van monsters begon in december van datzelfde jaar. Deze supergeleidende draad vervangt het gebruik van Ni-legeringen (nikkel- en wolfraamlegeringen), voorheen de primaire materialen voor getextureerde metaalsubstraten, door goedkoop en hooggeoriënteerd (*2) koper, waardoor de kosten met meer dan 50% worden verlaagd. Een van de zwakke punten van koper is de gevoeligheid voor oxidatie, waardoor de dunne film (supergeleidende draad of oxidebufferlaag) die op het substraat wordt gevormd, los kan raken. De oriëntatie en de gladheid van het oppervlak worden echter verbeterd door het gebruik van een speciale nikkelplatingoplossing met palladium als zuurstofmetaalbarrièrelaag, wat de depositiestabiliteit van de dunne film op het substraat verbetert.
Sinds de eerste monsters van de getextureerde Cu-substraten zijn verzonden, is Tanaka Kikinzoku Kogyo doorgegaan met onderzoek om de stabiliteit van de depositie te verifiëren. De productie van langwerpige substraten is nu mogelijk geworden door optimalisatie van de apparatuur. Om direct te kunnen voldoen aan de binnenlandse en internationale vraag, werd in april 2015 een exclusieve productielijn gebouwd in een eigen fabriek. Naar verwachting zal deze technologie in de toekomst ook in diverse andere sectoren worden toegepast, waaronder elektriciteitskabels met hoge capaciteit en over lange afstanden, Magnetic Resonance Imaging (MRI) en Nuclear Magnetic Resonance (NMR), waarvoor hoge magnetische velden nodig zijn, en motoren voor grote schepen. Tanaka Kikinzoku Kogyo streeft naar een jaarlijkse omzet van 1,2 miljard yen in 2020.
Een voorbeeldtentoonstelling van dit substraat met behulp van supergeleidende draad werd met succes tentoongesteld op de 2e High-function Metal Expo van 8 tot en met 10 april 2015 in Tokyo Big Sight.
*1 YBCO supergeleidende draadSupergeleidend materiaal verwerkt voor gebruik als draad met een elektrische weerstand van nul. Het bestaat uit yttrium, barium, koper en zuurstof.
*2 Oriëntatie: Dit geeft de mate van uniformiteit in de oriëntatie van kristallen aan. Een hogere mate van supergeleiding kan worden bereikt door de kristallen op regelmatige afstanden te rangschikken.
Supergeleidende draden hebben de eigenschap dat ze krachtige magnetische velden produceren wanneer ze gewikkeld zijn. Ze worden geclassificeerd op basis van kritische temperatuur (de temperatuur waarbij ze supergeleiding bereiken). De twee typen zijn "hogetemperatuur-supergeleidende draad", die de supergeleiding behoudt bij -196 °C of lager, en "lagetemperatuur-supergeleidende draad", die de supergeleiding behoudt bij -250 °C of lager. Vergeleken met lagetemperatuur-supergeleidende draad, die al wordt gebruikt voor MRI, NMR, lineaire auto's en meer, heeft hogetemperatuur-supergeleidende draad een hogere kritische stroomdichtheid (de grootte van de elektrische stroom), lagere kosten door het gebruik van vloeibare stikstof voor de koeling en vermindert de gevoeligheid voor de effecten van externe magnetische velden. Daarom wordt de ontwikkeling van hogetemperatuur-supergeleidende draad momenteel gepromoot.
Er zijn bismutgebaseerde (hierna "bi-gebaseerde" genoemd) en yttriumgebaseerde (hierna "Y-gebaseerde" genoemd) supergeleidende draden voor hoge temperaturen. Bi-gebaseerde draden worden in een zilveren buisje gestopt, dat vervolgens wordt bewerkt om ze als draad te kunnen gebruiken, terwijl Y-gebaseerde draden in tapevorm met uitgelijnde kristallen op een substraat worden aangebracht om als draad te kunnen worden gebruikt. Y-gebaseerde draden worden naar verwachting de volgende generatie supergeleidende draden, omdat ze een bijzonder hoge kritische stroomdichtheid en sterke magnetische veldeigenschappen hebben en de materiaalkosten kunnen worden verlaagd door de hoeveelheid zilver te verminderen.
Kenmerken van Y-gebaseerde supergeleidende draadsubstraten en technische ontwikkeling bij Tanaka Kikinzoku Kogyo
Wat betreft Y-gebaseerde supergeleidende draadsubstraten voeren we onderzoek en ontwikkeling uit voor "IBAD-substraten" en "getextureerde substraten". De supergeleidende eigenschappen worden verbeterd door de metaalkristallen op regelmatige afstanden te rangschikken, waardoor de oriëntatie van het metaal op elke laag waaruit de tape bestaat, moet worden verwerkt. Bij IBAD-substraten wordt een dunne oxidefilmlaag in een specifieke richting georiënteerd op een niet-georiënteerd, hoogwaardig metaal, en wordt een supergeleidende laag met een laser op het substraat aangebracht. Dit creëert een sterk substraatmateriaal, maar brengt ook de kosten van de apparatuur en materialen met zich mee. Daarom heeft Tanaka Kikinzoku Kogyo zich gericht op getextureerde substraten. De kosten worden verlaagd door het gebruik van hooggeoriënteerd koper als substraatmateriaal, wat ook de mechanische sterkte verhoogt in combinatie met een versterkingsmateriaallaag met behulp van cladtechnologie die de oriëntatie niet beïnvloedt.
Tanaka Precious Metals, opgericht in 1885, heeft een gediversifieerd scala aan bedrijfsactiviteiten ontwikkeld, gericht op de toepassing van edelmetalen. Op 1 april 2010 werd de groep gereorganiseerd en werd Tanaka Holdings Co., Ltd. de holding (moedermaatschappij) van Tanaka Precious Metals. Naast het versterken van de corporate governance streeft het bedrijf ernaar de algehele dienstverlening aan klanten te verbeteren door efficiënt management en een dynamische uitvoering van de activiteiten te garanderen. Als gespecialiseerde onderneming streeft Tanaka Precious Metals ernaar een divers productassortiment aan te bieden door samenwerking tussen de groepsmaatschappijen.
Tanaka Precious Metals behoort tot de top in Japan wat betreft de hoeveelheid verwerkte edelmetalen. De groep ontwikkelt en levert al jaren op stabiele wijze industriële edelmetalen, naast accessoires en spaarproducten waarin edelmetalen zijn verwerkt. Als edelmetaalprofessional zal de groep ook in de toekomst blijven bijdragen aan het verrijken van het leven van mensen.
[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 heeft exclusieve productielijnen gebouwd voor getextureerde Cu-metaalsubstraten voor YBCO-supergeleidende draad en heeft massaproductiesystemen geïnstalleerd die vanaf april 2015 in gebruik worden genomen.
[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
Plaatsingstijd: 22-11-2019