니오브티타늄 초전도합금

니오브티타늄 초전도합금

기존의 초전도 기술 중에서 니오브티타늄 초전도합금은 응용이 가장 광범위한 초전도 재료이다.
품질은 1: 1에 가까운 Nb-Ti 합금보다 우수한 초전도 재산을 가지고 있습니다.그것의 초전도 임계 변환 온도 Tc = 9.5K는 액체 헬륨의 온도에서 작동 할 수 있습니다.전송 가능 전류 밀도 Jc ≥ 105A/cm2 (4.2K);최대 응용 분야는 10T(10000Gs)(4.2K)에 이른다.
이 합금은 또 우수한 가공성능을 갖고있어 전통적인 정련, 가공 및 열처리공법을 통해 초전도선재와 대재제품을 얻을수 있다.
그래서 1960년대에 연구를 시작한 후, 그것은 신속하게 산업 규모 생산에 들어갔다.
1970년대 말 미국의 연간 생산량은 100톤에 달했습니다.중국은 또한 1980년대경에 시험 생산 라인을 건설했다.

실용적인 Nb-Ti 초전도 재료는 대부분 간단한 이원합금으로 35%~55% 의 Nb를 함유하고 있다.약간의 탄탈륨과 지르코늄을 첨가하여 초전도 재산을 개선할 수 있다.
초전도성의 안정성 때문에 일반적으로 순수한 구리, 순수한 알루미늄 또는 구리 니켈 합금을 Nb-Ti 초전도 재료의 기체 재료로 사용하고 여러 Nb-Ti 얇은 코어를 장착하여 복합 다중 코어 초전도 재료를 형성합니다.
하이퍼컨덕터는 수십 개에서 수만 개의 Nb-Ti 코어를 포함할 수 있으며 최소 코어 지름은 1 μm에 달할 수 있습니다.
또한 응용 장소에 따라 멀티 코어 컨덕터가 자주 왜곡되고 변위되어 손실을 줄이고 전자기 안정성을 향상시킵니다.

Nb-Ti 초전도 재료의 기본 가공 기술은 자체 소모 아크로나 플라즈마 용광로로 순수한 티타늄과 순수한 니오브를 합금 주괴로 정련한 후 열로 압출하여 벽돌을 열로 압연하고 다시 열로 압연하여 냉으로 뽑아 봉을 만드는 것이다.그런 다음 Nb-Ti 합금 막대를 베이스 재료로 무산소 구리 파이프에 삽입하여 단일 심축을 형성합니다.또한 여러 복합 재료 어셈블리를 통해 멀티셀 Nb-Ti 초전도 및 밴드로 가공됩니다.
재료는 여러 차례의 대형 냉가공(가공률 90% 이상)과 저온(400 °C 이하) 시효열처리를 거쳐 초전도체가 충분한 유효한 못박기 중심을 획득하여 초전도 재료의 초전도 성능을 향상시켜야 한다.
Nb-Ti 슈퍼컨덕터는 초전도체의 제로 저항 효과로 인한 코크스 열 손실이 없는 특성과 강한 자기장에서 높은 수송 전류를 운반하는 Nb-Ti 초전도체의 능력 때문에 큰 전류와 강한 자기장을 가진 전기공에 특히 적합하다.현장 응용.
예를 들어 고장자기, 발전기, 전기기계, 자기유체발전, 제어열핵반응, 에너지저장장치, 고속자기부상열차, 선박전자추진과 송전케이블 등이다.

지금까지 Nb-Ti 합금 초전도 재료의 가장 성공적인 응용은 지름이 1 킬로미터가 넘는 대형 회전 가속기와 의료 분야에서 널리 사용되는 자기 공명 영상 진단 기기입니다.

1980년대 중반에도 불구하고 과학자들은 액체 질소 온도 (77K) 에서 작동 할 수있는 산화 구리 고온 초전도체를 발견했습니다.니오브티타늄합금의 원가와 수십년간의 연구, 생산 및 응용개발경험은 여전히 현재 세계에서 가장 중요한 실용초전도재료이다.

니오브티타늄 초전도 합금 재료의 성분은 일반적으로 Nb-(40%-55%) Ti의 범위 내에서 가능한 한 높은 Tc, Hc2 및 Jc의 요구 사항을 충족해야합니다.

이 합금 성분은 적당히 높은 Tc와 Hc2를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 높은 적재력과 대량의 침전상을 가진 초전도 재료를 제조할 수 있다.

국제적으로 사용되는 니오브티타늄합금 초전도 재료는 6 등급이 있습니다.
Nb-44Ti, Nb-46.5Ti, Nb-48Ti, Nb-50Ti, Nb-53Ti, Nb-55Ti 등 이 중 Nb-46.5 티타늄과 Nb-50Ti는 널리 사용되는 합금 부품 등급이다.

니오브티타늄 초전도 합금의 응용
니오브티타늄합금 초전도 재료는 이미 초전도 고에너지 가속기, 초전도 핵자기공명영상 진단기기, 초전도 자기부상 고속열차, 초전도 강자기 선택기 등 대형 설비에 사용되었다;
또한 제어 된 핵융합, 자기 유체 발전, 발전기, 송전 및 에너지 저장과 같은 에너지 개발에도 사용됩니다.

또한 강한 자기 추진 시스템 (선박, 함정, 고속 발사 장치 등) 과 군사 방어에도 사용됩니다.

간단히 말해서, 가소성 니오브티타늄합금 초전도 재료는 대형 초전도 응용 장치에서 중요한 역할을 발휘하며, 세계에서 가장 많이 사용되는 초전도 재료입니다 (& gt; 95%).

초전도체 NbTi 합금봉

 ；니오브-50% 티타늄-50% 소개

Nb-50% Ti-50% 는 초전도성이 우수하며 초전도 산업에서 널리 사용되고 있습니다.또한 매우 견고하기 때문에 항공 우주 산업에도 사용됩니다.

 ；Nb-50% Ti-50%는 니오브와 티타늄으로 구성된 합금이다.공업에 사용되는 니오브티타늄합금의 경우 티타늄의 함량은 일반적으로 20~60% 사이이다.가장 전형적인 니오브티타늄합금은 티타늄의 약 66% 이다.

 ；니오브티타늄합금은 중요한 합금 초전도체 재료이다.초전도 변환 온도는 8K ~ 10K입니다.합금에 다른 요소를 넣으면 초전도성이 개선됩니다.

 ；니오브티타늄합금은 합금 가루로 소결하여 만든 것이다.우리는 진공 전극 전호로나 전자빔로를 사용하여 합금 주괴를 녹인다.니오브티타늄합금은 각종 형식의 편재, 봉재, 선재, 표적재가 될 수 있다.