Os substratos texturizados de cobre são compostos por três camadas (espessura de 0,1 mm, largura de 10 mm) (Foto: Business Wire)
Os substratos texturizados de cobre são compostos por três camadas (espessura de 0,1 mm, largura de 10 mm) (Foto: Business Wire)
TÓQUIO–(BUSINESS WIRE)–A Tanaka Holdings Co., Ltd. (Sede: Chiyoda-ku, Tóquio; Diretor Representante e CEO: Akira Tanae) anunciou hoje que a Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Sede: Chiyoda-ku, Tóquio; Diretor Representante e CEO: Akira Tanae) construiu linhas de produção exclusivas para substratos metálicos de Cu texturizados para fios supercondutores de YBCO (*1) e estabeleceu sistemas de produção em massa para uso a partir de abril de 2015.
Em outubro de 2008, a Tanaka Kikinzoku Kogyo, juntamente com a Chubu Electric Power e a Universidade de Kagoshima, desenvolveu em conjunto os primeiros substratos metálicos de Cu texturizados utilizando fio supercondutor. A produção teve início e as amostras foram distribuídas a partir de dezembro do mesmo ano. Este fio supercondutor substitui o uso de ligas de Ni (ligas de níquel e tungstênio), que eram anteriormente os materiais primários para substratos metálicos texturizados, por cobre de baixo custo e alta orientação (*2), reduzindo assim os custos em mais de 50%. Uma das fraquezas do cobre é sua suscetibilidade à oxidação, que pode causar o desprendimento da película fina (fio supercondutor ou camada tampão de óxido) formada no substrato. No entanto, a orientação e a lisura da superfície são aumentadas através do uso de uma solução especial de niquelagem que contém paládio como camada de barreira metálica ao oxigênio, o que melhora a estabilidade de deposição da película fina no substrato.
Desde o envio das amostras dos substratos texturizados de Cu, Tanaka Kikinzoku Kogyo tem continuado a realizar pesquisas para verificar a estabilidade da deposição. A produção de substratos alongados tornou-se agora possível através da otimização das condições do equipamento. Para atender imediatamente à demanda nacional e internacional, uma linha de produção exclusiva foi construída em uma fábrica própria em abril de 2015. Espera-se que essa tecnologia seja utilizada em diversas outras áreas no futuro, incluindo cabos de alimentação elétrica de longa distância e alta capacidade, imagens por ressonância magnética (RMN) e ressonância magnética nuclear (RMN), que exigem altos campos magnéticos, e motores para navios de grande porte. Tanaka Kikinzoku Kogyo tem como meta atingir vendas anuais de 1,2 bilhão de ienes até 2020.
Uma amostra deste substrato usando fio supercondutor foi exibida com sucesso na 2ª High-function Metal Expo entre 8 e 10 de abril de 2015, no Tokyo Big Sight.
*1 Fio supercondutor YBCO. Materiais supercondutores processados para uso como fio que atinge resistência elétrica zero. É formado por ítrio, bário, cobre e oxigênio.
*2 Orientação: indica o grau de uniformidade na orientação dos cristais. Um maior grau de supercondutividade pode ser obtido organizando os cristais em intervalos regulares.
Fios supercondutores têm a característica de produzir poderosos campos magnéticos quando enrolados. Eles são classificados de acordo com a temperatura crítica (a temperatura na qual atingem a supercondutividade). Os dois tipos são "fio supercondutor de alta temperatura", que mantém a supercondutividade a -196 °C ou menos, e "fio supercondutor de baixa temperatura", que mantém a supercondutividade a -250 °C ou menos. Em comparação com o fio supercondutor de baixa temperatura, que já está sendo usado para ressonância magnética, RMN, automóveis lineares e muito mais, o fio supercondutor de alta temperatura tem uma densidade de corrente crítica (tamanho da corrente elétrica) maior, reduz os custos usando nitrogênio líquido para resfriamento e reduz a suscetibilidade aos efeitos de campos magnéticos externos, portanto, o desenvolvimento do fio supercondutor de alta temperatura está sendo promovido atualmente.
Existem fios supercondutores de alta temperatura à base de bismuto (referidos como "baseados em bi" abaixo) e à base de ítrio (referidos como "baseados em Y" abaixo). Os fios supercondutores à base de bi são preenchidos em um tubo de prata que é processado para torná-lo utilizável como fio, enquanto os fios à base de Y são dispostos em um substrato em formato de fita com cristais alinhados para serem usados como fio. Espera-se que os fios à base de Y sejam a próxima geração de fios supercondutores, pois possuem uma densidade de corrente crítica particularmente alta, fortes características de campo magnético e o custo dos materiais pode ser reduzido pela redução da quantidade de prata utilizada.
Características de substratos de fio supercondutor baseados em Y e desenvolvimento técnico em Tanaka Kikinzoku Kogyo
Em relação aos substratos de fio supercondutores baseados em Y, estamos realizando P&D para "substratos IBAD" e "substratos texturizados". As características de supercondutividade são aumentadas pela disposição dos cristais metálicos em intervalos regulares, de modo que o processamento de orientação do metal deve ser processado em cada camada que forma a fita. Para substratos IBAD, uma camada fina de óxido é orientada em uma direção específica sobre um metal de alta resistência não orientado, e uma camada supercondutora é disposta no substrato usando um laser, o que cria um material de substrato forte, mas também levanta a questão do custo do equipamento e dos materiais. É por isso que Tanaka Kikinzoku Kogyo se concentrou em substratos texturizados. Os custos são reduzidos pelo uso de cobre de alta orientação como material de substrato, o que também aumenta a resistência mecânica quando combinado com uma camada de material de reforço usando tecnologia de revestimento que não afeta a orientação.
Fundada em 1885, a Tanaka Precious Metals desenvolveu uma gama diversificada de atividades comerciais focadas no uso de metais preciosos. Em 1º de abril de 2010, o grupo foi reorganizado, com a Tanaka Holdings Co., Ltd. como holding (empresa controladora) da Tanaka Precious Metals. Além de fortalecer a governança corporativa, a empresa visa aprimorar o atendimento geral aos clientes, garantindo uma gestão eficiente e a execução dinâmica das operações. A Tanaka Precious Metals, como entidade corporativa especializada, está comprometida em fornecer uma gama diversificada de produtos por meio da cooperação entre as empresas do grupo.
A Tanaka Precious Metals é líder no Japão em termos de volume de metais preciosos movimentados e, há muitos anos, o grupo desenvolve e fornece metais preciosos industriais de forma estável, além de fornecer acessórios e artigos de poupança utilizando metais preciosos. Como profissionais em metais preciosos, o Grupo continuará contribuindo para enriquecer a vida das pessoas no futuro.
[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
A TANAKA construiu linhas de produção exclusivas para substratos metálicos de Cu texturizados para fios supercondutores YBCO e estabeleceu sistemas de produção em massa para uso a partir de abril de 2015.
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Horário da publicação: 22/11/2019