Os substratos texturizados de Cu são compostos por três camadas (espessura de 0,1 mm, largura de 10 mm) (Foto: Business Wire)
Os substratos texturizados de Cu são compostos por três camadas (espessura de 0,1 mm, largura de 10 mm) (Foto: Business Wire)
TÓQUIO–(BUSINESS WIRE)–Tanaka Holdings Co., Ltd. (Sede: Chiyoda-ku, Tóquio; Diretor Representante e CEO: Akira Tanae) anunciou hoje que Tanaka Kikinzoku Kogyo KK (Sede: Chiyoda-ku, Tóquio; Representante Diretor e CEO: Akira Tanae) construiu linhas de produção exclusivas para substratos metálicos de Cu texturizados para fio supercondutor YBCO (*1) e estabeleceu sistemas de produção em massa para uso a partir de abril de 2015.
Em outubro de 2008, Tanaka Kikinzoku Kogyo, juntamente com a Chubu Electric Power e a Universidade de Kagoshima, desenvolveram em conjunto os primeiros substratos metálicos de Cu texturizados usando fio supercondutor. A produção começou 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 antigamente eram os materiais primários para substratos metálicos texturizados, por cobre de baixo custo e alta orientação (*2), reduzindo assim os custos em mais de 50%. Um dos pontos fracos do cobre é sua suscetibilidade à oxidação, que pode fazer com que a película fina (fio supercondutor ou camada tampão de óxido) formada no substrato se descole. No entanto, a orientação e a suavidade 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 que as amostras dos substratos texturizados de Cu foram enviadas pela primeira vez, Tanaka Kikinzoku Kogyo continuou a realizar pesquisas para verificar a estabilidade da deposição. A produção de substratos alongados tornou-se agora possível através da otimização das condições dos equipamentos. 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 esta tecnologia seja utilizada em vários outros campos no futuro, incluindo longa distância e cabos de fornecimento de eletricidade de alta capacidade, ressonância magnética (MRI) e ressonância magnética nuclear (NMR), que requerem campos magnéticos elevados, e motores para navios de grande porte. Tanaka Kikinzoku Kogyo pretende 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 YBCOMateriais supercondutores processados para uso como um fio que atinge resistência elétrica zero. É formado por ítrio, bário, cobre e oxigênio.
*2 OrientaçãoIsto indica o grau de uniformidade na orientação dos cristais. Um maior grau de supercondutividade pode ser obtido organizando os cristais em intervalos regulares.
Os 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 mais alta (tamanho da corrente elétrica), reduz custos usando nitrogênio líquido para resfriamento , e reduz a suscetibilidade aos efeitos de campos magnéticos externos, de modo que o desenvolvimento de fios supercondutores de alta temperatura está sendo promovido atualmente.
Existem fios supercondutores de alta temperatura à base de bismuto (referido como “baseado em bi” abaixo) e ítrio (referido como “baseado em Y” abaixo). As bases bi são preenchidas em um tubo de prata que é processado para torná-lo utilizável como fio, enquanto as bases Y são dispostas em um substrato em formato de fita com cristais alinhados para serem utilizadas como fio. Espera-se que o fio baseado em Y seja a próxima geração de fio supercondutor, pois tem uma densidade de corrente crítica particularmente alta, fortes características de campo magnético e o custo dos materiais pode ser reduzido reduzindo a quantidade de prata usada.
Características de substratos de fios supercondutores baseados em Y e desenvolvimento técnico em Tanaka Kikinzoku Kogyo
No que diz respeito aos substratos de fios supercondutores baseados em Y, estamos realizando pesquisa e desenvolvimento 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 de película fina de óxido é orientada em uma direção específica em 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 dos equipamentos e materiais. É por isso que Tanaka Kikinzoku Kogyo se concentrou em substratos texturizados. Os custos são reduzidos usando 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 construiu uma diversificada gama de atividades empresariais focadas na utilização de metais preciosos. Em 1º de abril de 2010, o grupo foi reorganizado com a Tanaka Holdings Co., Ltd. como holding (controladora) da Tanaka Precious Metals. Além de fortalecer a governança corporativa, a empresa visa melhorar o atendimento geral aos clientes, garantindo uma gestão eficiente e uma execução dinâmica das operações. A Tanaka Precious Metals está comprometida, como entidade corporativa especializada, em fornecer uma gama diversificada de produtos através da cooperação entre as empresas do grupo.
A Tanaka Precious Metals é líder no Japão em termos de volume de metais preciosos movimentados e, durante muitos anos, o grupo desenvolveu e forneceu de forma estável metais preciosos industriais, além de fornecer acessórios e produtos de poupança utilizando metais preciosos. Como profissionais de metais preciosos, o Grupo continuará a contribuir 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 postagem: 22 de novembro de 2019