Teksturowane podłoża Cu składają się z trzech warstw (grubość 0,1 mm, szerokość 10 mm) (Zdjęcie: Business Wire)
Teksturowane podłoża Cu składają się z trzech warstw (grubość 0,1 mm, szerokość 10 mm) (Zdjęcie: Business Wire)
TOKIO–(BUSINESS WIRE)–Spółka Tanaka Holdings Co., Ltd. (siedziba główna: Chiyoda-ku, Tokio; dyrektor generalny i dyrektor generalny: Akira Tanae) ogłosiła dziś, że spółka Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (siedziba główna: Chiyoda-ku, Tokio; dyrektor generalny i dyrektor generalny: Akira Tanae) zbudowała ekskluzywne linie produkcyjne do produkcji teksturowanych podłoży z metalu Cu do przewodów nadprzewodzących YBCO (*1) i uruchomiła systemy produkcji masowej, które mają zacząć działać od kwietnia 2015 r.
W październiku 2008 roku Tanaka Kikinzoku Kogyo, wspólnie z Chubu Electric Power i Uniwersytetem Kagoshima, opracował pierwsze w historii teksturowane podłoża z metalu Cu z wykorzystaniem drutu nadprzewodzącego. Produkcja rozpoczęła się, a próbki były dystrybuowane od grudnia tego samego roku. Ten drut nadprzewodzący zastępuje stopy Ni (stopy niklu i wolframu), które wcześniej były podstawowymi materiałami do teksturowanych podłoży metalowych, tanią i wysoko zorientowaną (*2) miedzią, co pozwala obniżyć koszty o ponad 50%. Jedną ze słabości miedzi jest jej podatność na utlenianie, co może powodować odrywanie się cienkiej warstwy (drutu nadprzewodzącego lub warstwy buforowej tlenku) utworzonej na podłożu. Jednakże orientacja i gładkość powierzchni są zwiększone dzięki zastosowaniu specjalnego roztworu niklowego zawierającego pallad jako warstwę barierową dla metalu tlenkowego, co poprawia stabilność osadzania cienkiej warstwy na podłożu.
Od momentu wysłania pierwszych próbek teksturowanych podłoży Cu, Tanaka Kikinzoku Kogyo kontynuowała badania w celu weryfikacji stabilności osadzania. Produkcja wydłużonych podłoży stała się możliwa dzięki optymalizacji warunków pracy sprzętu. Aby natychmiast odpowiedzieć na popyt krajowy i międzynarodowy, w kwietniu 2015 roku w zakładzie należącym do firmy zbudowano specjalną linię produkcyjną. Oczekuje się, że technologia ta znajdzie w przyszłości zastosowanie w wielu innych dziedzinach, w tym w kablach elektroenergetycznych dalekiego zasięgu i dużej mocy, obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI) i jądrowym rezonansie magnetycznym (NMR), które wymagają silnych pól magnetycznych, oraz w silnikach dużych statków. Tanaka Kikinzoku Kogyo dąży do osiągnięcia rocznej sprzedaży na poziomie 1,2 miliarda jenów do roku 2020.
Przykładową prezentację tego podłoża z wykorzystaniem drutu nadprzewodzącego zaprezentowano na 2. targach High-function Metal Expo, które odbyły się w dniach 8–10 kwietnia 2015 r. w Tokyo Big Sight.
*1 Drut nadprzewodzący YBCO. Materiały nadprzewodzące przetworzone do wykorzystania jako drut o zerowej rezystancji elektrycznej. Wykonany z itru, baru, miedzi i tlenu.
*2 Orientacja. Określa stopień jednorodności orientacji kryształów. Większy stopień nadprzewodnictwa można uzyskać, układając kryształy w regularnych odstępach.
Przewody nadprzewodzące charakteryzują się wytwarzaniem silnych pól magnetycznych po zwinięciu. Klasyfikuje się je według temperatury krytycznej (temperatury, w której osiągają nadprzewodnictwo). Wyróżnia się dwa rodzaje: „przewody nadprzewodzące wysokotemperaturowe”, które zachowują nadprzewodnictwo w temperaturze -196°C lub niższej, oraz „przewody nadprzewodzące niskotemperaturowe”, które zachowują nadprzewodnictwo w temperaturze -250°C lub niższej. W porównaniu z przewodami nadprzewodzącymi niskotemperaturowymi, które są już stosowane w MRI, NMR, samochodach liniowych i innych urządzeniach, przewody nadprzewodzące wysokotemperaturowe charakteryzują się wyższą gęstością prądu krytycznego (wielkością prądu elektrycznego), obniżają koszty dzięki zastosowaniu ciekłego azotu do chłodzenia i zmniejszają podatność na działanie zewnętrznych pól magnetycznych, dlatego obecnie promuje się rozwój przewodów nadprzewodzących wysokotemperaturowych.
Istnieją wysokotemperaturowe przewody nadprzewodzące na bazie bizmutu (zwane dalej „dwuprzewodnikowe”) i itru (zwane dalej „Y”). Przewody dwuprzewodowe są wypełniane srebrną rurką, która jest poddawana obróbce w celu nadania jej przydatności do użycia jako przewód, natomiast przewody Y są umieszczane na podłożu w formie taśmy z ułożonymi kryształami, aby mogły być użyte jako przewód. Przewody Y mają być następną generacją przewodów nadprzewodzących, ponieważ charakteryzują się szczególnie wysoką krytyczną gęstością prądu, silnymi właściwościami pola magnetycznego, a koszt materiałów można obniżyć poprzez zmniejszenie ilości użytego srebra.
Charakterystyka podłoży z drutu nadprzewodzącego na bazie Y i rozwój techniczny w Tanaka Kikinzoku Kogyo
W odniesieniu do podłoży z drutu nadprzewodzącego na bazie Y, prowadzimy prace badawczo-rozwojowe nad „podłożami IBAD” oraz „podłożami teksturowanymi”. Charakterystyki nadprzewodnictwa są zwiększane poprzez regularne rozmieszczenie kryształów metalu, dlatego obróbka orientacji metalu musi być przeprowadzana na każdej warstwie tworzącej taśmę. W przypadku podłoży IBAD, cienkowarstwowa warstwa tlenku jest orientowana w określonym kierunku na nieorientowanym metalu o wysokiej wytrzymałości, a warstwa nadprzewodząca jest nanoszona na podłoże za pomocą lasera, co tworzy wytrzymały materiał podłoża, ale jednocześnie rodzi problem kosztów sprzętu i materiałów. Dlatego Tanaka Kikinzoku Kogyo skupił się na podłożach teksturowanych. Koszty są obniżane dzięki zastosowaniu miedzi o wysokiej orientacji jako materiału podłoża, co również zwiększa wytrzymałość mechaniczną w połączeniu z warstwą materiału wzmacniającego w technologii platerowania, która nie wpływa na orientację.
Założona w 1885 roku firma Tanaka Precious Metals rozwinęła zdywersyfikowany wachlarz działalności biznesowej skoncentrowanej na wykorzystaniu metali szlachetnych. 1 kwietnia 2010 roku grupa została zreorganizowana, a Tanaka Holdings Co., Ltd. stała się spółką holdingową (spółką dominującą) Tanaka Precious Metals. Oprócz wzmocnienia ładu korporacyjnego, firma dąży do poprawy ogólnej obsługi klientów poprzez zapewnienie efektywnego zarządzania i dynamicznej realizacji operacji. Tanaka Precious Metals, jako wyspecjalizowany podmiot korporacyjny, dąży do oferowania zróżnicowanej gamy produktów poprzez współpracę między spółkami grupy.
Tanaka Precious Metals należy do czołówki firm w Japonii pod względem wolumenu przetwarzanych metali szlachetnych. Od wielu lat grupa rozwija i stabilnie dostarcza przemysłowe metale szlachetne, a także akcesoria i produkty oszczędnościowe wykorzystujące metale szlachetne. Jako profesjonaliści w dziedzinie metali szlachetnych, Grupa będzie nadal przyczyniać się do wzbogacania życia ludzi w przyszłości.
[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
Firma TANAKA zbudowała ekskluzywne linie produkcyjne do produkcji teksturowanych podłoży metalowych Cu do przewodów nadprzewodzących YBCO i uruchomiła systemy produkcji masowej, które mają zacząć działać od kwietnia 2015 r.
[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
Czas publikacji: 22-11-2019