Các chất nền Cu có cấu trúc bề mặt được cấu tạo từ ba lớp (độ dày 0,1mm, chiều rộng 10mm) (Ảnh: Business Wire)
Các chất nền Cu có cấu trúc bề mặt được cấu tạo từ ba lớp (độ dày 0,1mm, chiều rộng 10mm) (Ảnh: Business Wire)
TOKYO–(BUSINESS WIRE)–Công ty TNHH Tanaka Holdings (Trụ sở chính: Chiyoda-ku, Tokyo; Giám đốc đại diện & Tổng giám đốc: Akira Tanae) hôm nay thông báo rằng Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Trụ sở chính: Chiyoda-ku, Tokyo; Giám đốc đại diện & Tổng giám đốc: Akira Tanae) đã xây dựng các dây chuyền sản xuất độc quyền cho chất nền kim loại Cu có kết cấu cho dây siêu dẫn YBCO (*1) và đã thiết lập hệ thống sản xuất hàng loạt để sử dụng bắt đầu từ tháng 4 năm 2015.
Vào tháng 10 năm 2008, Tanaka Kikinzoku Kogyo cùng với Chubu Electric Power và Đại học Kagoshima đã cùng nhau phát triển chất nền kim loại Cu có cấu trúc đầu tiên bằng cách sử dụng dây siêu dẫn. Việc sản xuất bắt đầu và các mẫu được phân phối từ tháng 12 cùng năm. Dây siêu dẫn này thay thế việc sử dụng hợp kim Ni (hợp kim niken và vonfram), trước đây là vật liệu chính cho chất nền kim loại có cấu trúc, bằng đồng có chi phí thấp và định hướng cao (*2), do đó giảm chi phí hơn 50%. Một trong những điểm yếu của đồng là dễ bị oxy hóa, có thể khiến lớp màng mỏng (dây siêu dẫn hoặc lớp đệm oxit) hình thành trên chất nền bị bong ra. Tuy nhiên, độ định hướng và độ nhẵn bề mặt được tăng lên thông qua việc sử dụng dung dịch mạ niken đặc biệt có chứa palladium làm lớp chắn kim loại oxy, giúp cải thiện độ ổn định lắng đọng của lớp màng mỏng trên chất nền.
Kể từ khi các mẫu chất nền Cu có cấu trúc bề mặt được gửi đi lần đầu tiên, Tanaka Kikinzoku Kogyo đã liên tục tiến hành nghiên cứu để kiểm chứng tính ổn định của quá trình lắng đọng. Việc sản xuất chất nền dạng kéo dài hiện đã trở nên khả thi nhờ tối ưu hóa các điều kiện thiết bị. Để đáp ứng ngay lập tức nhu cầu trong nước và quốc tế, một dây chuyền sản xuất độc quyền đã được xây dựng tại nhà máy thuộc sở hữu của công ty vào tháng 4 năm 2015. Dự kiến công nghệ này sẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác trong tương lai, bao gồm cáp điện đường dài và công suất cao, chụp cộng hưởng từ (MRI) và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) đòi hỏi từ trường mạnh, và động cơ cho tàu lớn. Tanaka Kikinzoku Kogyo đặt mục tiêu đạt doanh thu hàng năm 1,2 tỷ yên vào năm 2020.
Một mẫu trưng bày của chất nền này sử dụng dây siêu dẫn đã được giới thiệu thành công tại Triển lãm Kim loại Chức năng Cao lần thứ 2, diễn ra từ ngày 8 đến ngày 10 tháng 4 năm 2015 tại Tokyo Big Sight.
*1 Dây siêu dẫn YBCO: Vật liệu siêu dẫn được xử lý để sử dụng làm dây dẫn có điện trở bằng không. Nó được cấu tạo từ yttrium, bari, đồng và oxy.
*2 Định hướng: Điều này cho biết mức độ đồng nhất trong định hướng của các tinh thể. Có thể đạt được mức độ siêu dẫn cao hơn bằng cách sắp xếp các tinh thể theo khoảng cách đều đặn.
Dây siêu dẫn có đặc tính tạo ra từ trường mạnh khi cuộn lại. Chúng được phân loại theo nhiệt độ tới hạn (nhiệt độ mà chúng đạt được trạng thái siêu dẫn). Có hai loại: “dây siêu dẫn nhiệt độ cao”, duy trì trạng thái siêu dẫn ở -196°C hoặc thấp hơn, và “dây siêu dẫn nhiệt độ thấp”, duy trì trạng thái siêu dẫn ở -250°C hoặc thấp hơn. So với dây siêu dẫn nhiệt độ thấp, vốn đã được sử dụng trong MRI, NMR, ô tô động cơ tuyến tính và nhiều ứng dụng khác, dây siêu dẫn nhiệt độ cao có mật độ dòng điện tới hạn cao hơn (cường độ dòng điện), giảm chi phí nhờ sử dụng nitơ lỏng để làm mát, và giảm khả năng bị ảnh hưởng bởi từ trường bên ngoài, do đó việc phát triển dây siêu dẫn nhiệt độ cao hiện đang được thúc đẩy.
Hiện nay có hai loại dây siêu dẫn nhiệt độ cao: loại gốc bismuth (gọi tắt là “dây gốc bi”) và loại gốc yttrium (gọi tắt là “dây gốc Y”). Dây gốc bi được nhồi vào ống bạc, sau đó được xử lý để có thể sử dụng làm dây dẫn, trong khi dây gốc Y được sắp xếp trên chất nền dưới dạng băng với các tinh thể được căn chỉnh để sử dụng làm dây dẫn. Dây gốc Y được kỳ vọng sẽ là thế hệ dây siêu dẫn tiếp theo vì nó có mật độ dòng điện tới hạn đặc biệt cao, đặc tính từ trường mạnh và chi phí vật liệu có thể được giảm xuống bằng cách giảm lượng bạc sử dụng.
Đặc điểm của chất nền dây siêu dẫn gốc Y và sự phát triển kỹ thuật tại Tanaka Kikinzoku Kogyo
Đối với chất nền dây siêu dẫn gốc Y, chúng tôi đang tiến hành nghiên cứu và phát triển “chất nền IBAD” và “chất nền có cấu trúc”. Đặc tính siêu dẫn được tăng cường bằng cách sắp xếp các tinh thể kim loại theo khoảng cách đều đặn, do đó quá trình định hướng kim loại phải được thực hiện trên mỗi lớp tạo thành băng. Đối với chất nền IBAD, một lớp màng mỏng oxit được định hướng theo một hướng cụ thể trên kim loại cường độ cao không định hướng, và một lớp siêu dẫn được đặt trên chất nền bằng laser, tạo ra vật liệu nền bền chắc, nhưng điều này cũng đặt ra vấn đề về chi phí thiết bị và vật liệu. Đó là lý do tại sao Tanaka Kikinzoku Kogyo tập trung vào chất nền có cấu trúc. Chi phí được giảm bằng cách sử dụng đồng định hướng cao làm vật liệu nền, đồng thời tăng cường độ bền cơ học khi kết hợp với lớp vật liệu gia cường bằng công nghệ phủ không ảnh hưởng đến định hướng.
Được thành lập vào năm 1885, Tập đoàn Kim loại quý Tanaka đã xây dựng một loạt các hoạt động kinh doanh đa dạng tập trung vào việc sử dụng kim loại quý. Vào ngày 1 tháng 4 năm 2010, tập đoàn đã được tái cấu trúc với Công ty TNHH Tanaka Holdings là công ty mẹ của Tập đoàn Kim loại quý Tanaka. Bên cạnh việc tăng cường quản trị doanh nghiệp, công ty hướng đến việc nâng cao chất lượng dịch vụ tổng thể cho khách hàng bằng cách đảm bảo quản lý hiệu quả và thực thi năng động các hoạt động. Tập đoàn Kim loại quý Tanaka cam kết, với tư cách là một thực thể doanh nghiệp chuyên biệt, cung cấp nhiều loại sản phẩm đa dạng thông qua sự hợp tác giữa các công ty trong tập đoàn.
Công ty Tanaka Precious Metals thuộc hàng đầu Nhật Bản về khối lượng kim loại quý kinh doanh, và trong nhiều năm qua, tập đoàn đã phát triển và cung cấp ổn định các loại kim loại quý cho công nghiệp, bên cạnh việc cung cấp các phụ kiện và sản phẩm tiết kiệm sử dụng kim loại quý. Là những chuyên gia trong lĩnh vực kim loại quý, Tập đoàn sẽ tiếp tục đóng góp vào việc làm giàu thêm đời sống của người dân trong tương lai.
[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 đã xây dựng các dây chuyền sản xuất độc quyền cho chất nền kim loại Cu có cấu trúc bề mặt dùng cho dây siêu dẫn YBCO và đã thiết lập hệ thống sản xuất hàng loạt để đưa vào sử dụng từ tháng 4 năm 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
Thời gian đăng bài: 22/11/2019