Teksturerede Cu-substrater er sammensat af tre lag (tykkelse på 0,1 mm, bredde på 10 mm) (Foto: Business Wire)
Teksturerede Cu-substrater er sammensat af tre lag (tykkelse på 0,1 mm, bredde på 10 mm) (Foto: Business Wire)
TOKYO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (Hovedkontor: Chiyoda-ku, Tokyo; Repræsentativ direktør og administrerende direktør: Akira Tanae) meddelte i dag, at Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Hovedkontor: Chiyoda-ku, Tokyo; Repræsentant Direktør og administrerende direktør: Akira Tanae) har konstrueret eksklusive produktionslinjer for teksturerede Cu-metalsubstrater til YBCO superledende tråd (*1) og har etableret masseproduktionssystemer til brug fra april 2015.
I oktober 2008 udviklede Tanaka Kikinzoku Kogyo sammen med Chubu Electric Power og Kagoshima University i fællesskab de første teksturerede Cu-metalsubstrater nogensinde ved hjælp af superledende tråd. Produktionen begyndte, og prøver blev uddelt fra december samme år. Denne superledende tråd erstatter brugen af Ni-legeringer (nikkel- og wolframlegeringer), som tidligere var de primære materialer til teksturerede metalsubstrater, med billigt og højorienteret (*2) kobber, hvilket reducerer omkostningerne med mere end 50 %. En af svaghederne ved kobber er dets modtagelighed for oxidation, som kan forårsage, at den tynde film (superledende ledning eller oxidbufferlag), der dannes på underlaget, løsner sig. Orienteringen og overfladeglatheden øges dog ved brug af en speciel nikkelbelægningsopløsning, der indeholder palladium som oxygenmetalbarrierelaget, hvilket forbedrer aflejringsstabiliteten af den tynde film på substratet.
Siden prøver af de teksturerede Cu-substrater først blev sendt ud, har Tanaka Kikinzoku Kogyo fortsat med at udføre forskning for at verificere aflejringsstabilitet. Fremstillingen af aflange substrater er nu blevet mulig gennem optimering af udstyrsforhold. For at imødekomme den indenlandske og internationale efterspørgsel med det samme, blev der bygget en eksklusiv produktionslinje på en virksomhedsejet fabrik i april 2015. Det forventes, at denne teknologi vil blive taget i brug på forskellige andre områder i fremtiden, herunder langdistance- og højkapacitets elforsyningskabler, Magnetic Resonance Imaging (MRI) og Nuclear Magnetic Resonance (NMR), som kræver høje magnetiske felter, og motorer til store skibe. Tanaka Kikinzoku Kogyo sigter mod at opnå et årligt salg på 1,2 milliarder yen i år 2020.
En prøvevisning af dette substrat ved hjælp af superledende ledning blev med succes udstillet på den 2. højfunktionsmetalmesse mellem 8. april og 10. april 2015 i Tokyo Big Sight.
*1 YBCO superledende ledningSuperledende materialer behandlet til brug som en ledning, der opnår nul elektrisk modstand. Det er dannet af yttrium, barium, kobber og oxygen.
*2 Orientation Dette angiver graden af ensartethed i orienteringen af krystaller. En større grad af superledning kan opnås ved at arrangere krystallerne med jævne mellemrum.
Superledende ledninger har den egenskab, at de producerer kraftige magnetiske felter, når de er viklede. De er klassificeret efter kritisk temperatur (den temperatur, ved hvilken de opnår superledning). De to typer er "superledende højtemperaturtråd", som opretholder superledning ved -196°c eller derunder, og "lavtemperatur superledende ledning", som opretholder superledning ved -250°c eller derunder. Sammenlignet med lavtemperatur-superledende ledninger, som allerede bruges til MRI, NMR, lineære biler og mere, har højtemperatur-superledende ledninger en højere kritisk strømtæthed (størrelsen af elektrisk strøm), hvilket reducerer omkostningerne ved at bruge flydende nitrogen til afkøling , og reducerer modtageligheden over for virkningerne af eksterne magnetiske felter, så udviklingen af højtemperatur superledende ledning fremmes i øjeblikket.
Der er vismut-baserede (benævnt "bi-baserede" nedenfor) og yttrium-baserede (benævnt "Y-baserede" nedenfor) højtemperatur-superledende ledninger. Bi-baserede fyldes i et sølvrør, som bearbejdes for at gøre det anvendeligt som wire, mens Y-baserede anbringes på et substrat i tapeformat med afstemte krystaller for at kunne bruges som wire. Y-baseret forventes at være den næste generation af superledende ledninger, da den har en særlig høj kritisk strømtæthed, stærke magnetiske feltkarakteristika, og materialeomkostningerne kan sænkes ved at reducere mængden af brugt sølv.
Karakteristika for Y-baserede superledende trådsubstrater og teknisk udvikling hos Tanaka Kikinzoku Kogyo
Med hensyn til Y-baserede superledende trådsubstrater, udfører vi R&D for "IBAD-substrater" og "teksturerede substrater." Superledningsegenskaber øges ved at arrangere metalkrystallerne med regelmæssige intervaller, så orienteringsbehandlingen af metallet skal behandles på hvert lag, der danner båndet. For IBAD-substrater er et tyndt oxidlag orienteret i en bestemt retning på et ikke-orienteret højstyrkemetal, og et superledende lag anbringes på substratet ved hjælp af en laser, hvilket skaber et stærkt substratmateriale, men det rejser også problemet af udgifterne til udstyr og materialer. Det er derfor, Tanaka Kikinzoku Kogyo har fokuseret på teksturerede substrater. Omkostningerne reduceres ved at bruge højorienteret kobber som substratmateriale, hvilket også øger den mekaniske styrke, når det kombineres med et forstærkningsmaterialelag ved brug af beklædningsteknologi, der ikke påvirker orienteringen.
Tanaka Precious Metals blev grundlagt i 1885 og har bygget en mangfoldig række af forretningsaktiviteter med fokus på brugen af ædelmetaller. Den 1. april 2010 blev gruppen reorganiseret med Tanaka Holdings Co., Ltd. som holdingselskab (moderselskab) for Tanaka Precious Metals. Ud over at styrke corporate governance har virksomheden til formål at forbedre den overordnede service til kunderne ved at sikre effektiv ledelse og dynamisk udførelse af driften. Tanaka Precious Metals er forpligtet til, som en specialiseret virksomhed, at levere en bred vifte af produkter gennem samarbejde mellem koncernselskaber.
Tanaka Precious Metals er i topklassen i Japan, hvad angår mængden af håndteret ædelmetal, og koncernen har i mange år udviklet og stabilt leveret industrielle ædelmetaller, udover at levere tilbehør og sparevarer ved at udnytte ædelmetaller. Som fagfolk i ædelmetal vil koncernen fortsat bidrage til at berige menneskers liv i fremtiden.
[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 har konstrueret eksklusive produktionslinjer for teksturerede Cu-metalsubstrater til YBCO superledende tråd og har etableret masseproduktionssystemer til brug fra april 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
Indlægstid: 22. november 2019