온라인 바카라 저항 "0"! 최대 임계 전류 밀도

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2018/09/30

온라인 바카라 저항 "0"! 최대 임계 전류 밀도널리 적용되는 온라인 바카라도 와이어 개발

초전도 재료는 온라인 바카라 저항이 제로와 임계 전류 밀도가 높습니다 Aist입니다저비용자기장에서 세계 최고의 임계 전류 밀도실현,실제 사용를 향해 큰 발걸음을 내딛었습니다 전원 변속기 케이블, 모터 및 발온라인 바카라 적용은 훨씬 더 효과적 일 수 있습니다에너지 절약 및 가벼운예상됩니다

꿈의 자료라고 말한 지 100 년이 지났습니다 가장 먼저 극복해야 할 것은 취급의 어려움입니다

구리는 온라인 바카라 저항이 매우 낮기 때문에 대부분의 온라인 바카라 와이어는 오늘날 구리로 만들어졌습니다 그러나 에너지의 10-20%는 여전히 전력 전송 중 열로 방출됩니다 그렇다면 초전도 재료로 만든 전선을 사용하는 것은 어떻습니까? 이 경우 초전도 재료는 온라인 바카라 저항이 제로가 없으므로 이론적으로 전력 손실이 없어서 모든 생성 된 온라인 바카라를 사용할 수 있습니다

또한, 초전도 재료는 전류 밀도가 매우 높으며 온라인 바카라 저항이 제로가 발생하면서 비행 할 수있는 온라인 바카라의 양은 구리를 통해 흐를 수있는 온라인 바카라량의 100 배입니다 따라서, 초전도 재료가 전선을 사용하여 코일을 생성하고 자기장을 생성하는 모터에 적용될 때, 더 짧은 와이어는 강한 자기장을 생성 할 수 있으며, 이는 상당히 가벼울 것으로 예상됩니다

"1911 년 초전도 현상이 발견 된 이후, 초전도 재료는 온라인 바카라와 함께 작동하는 모든 것에 적용 할 수있는"꿈의 재료 "가 될 것으로 예상되었다 그러나 현재는 특수 응용 프로그램을 제외하고는 거의 인기가 없다"

1990 년대부터 온라인 바카라도 기술의 연구 개발에 참여한 Izumi Teruro는 매우 실망 스럽습니다

제한된 사용 확산의 요인은 온라인 바카라도 재료를 처리하기가 어렵다는 것입니다 재료 온라인 바카라도 특성을 갖기 위해서는 극도로 극저온 상태를 만들기 위해 만들어야합니다 매우 저온을 달성하기 위해서는 절대 0 (-273 ° C) 근처로 냉각 될 수있는 액체 헬륨이 냉매로 필요합니다 이 액체 헬륨은 천연 가스의 부산물로서, 에너지 원이 천연 가스에서 셰일 가스로 이동함에 따라 가격이 상승하고 공급이 불안 해지고있다 또한, 극도의 극저온 온도가 상승하는 경향이 있으며, 작은 열 교란으로 인해 온도가 상승하면 온라인 바카라도 상태가 빠르게 분해됩니다 이러한 문제를 해결하기 위해 오랫동안 고온에서 유지 될 수있는 온라인 바카라도 재료를 발견하고 싶었습니다

고온에서 온라인 바카라도가되는 재료가 길고 저렴한 와이어를 만듭니다

1986 년에 획기적인 발견이 이루어졌습니다 그때까지, 순수한 금속만이 온라인 바카라도성을 나타낼 수 있다고 생각되었지만, 구리 산화물에서 더 높은 온도 (약 -200 ° C)에서 온라인 바카라도가 된 물질이 발견되었습니다 이 고온 온라인 바카라도성 물질은 전 세계적으로 검색되었으며, 1987 년에 Yttrium Oxides는 약 -180 ° C에서 온라인 바카라도성을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다

"약 -180 ° C에서 액체 질소는 액체 헬륨을 사용하지 않고 충분히 식히는 데 사용될 수 있습니다 질소이기 때문에 리터당 약 100 엔 정도의 공기로 만들 수 있습니다 리터당 3000 엔입니다 나는이 가격으로 일반적인 자료로 사용할 수있어서 갑자기 일반적인 재료로 사용될 수 있다는 것을 알게되었습니다"

나중에 실온에 가까운 온도에서 온라인 바카라도성 특성을 나타내는 온라인 바카라도 재료를 찾아 "온라인 바카라도 열병"이라는 재료를 찾기 위해 경쟁이 일어 났지만 관심있는 재료는 아직 발견되지 않았습니다 현재의 연구 분야에서 우리는 지금까지 발견 된 고온 온라인 바카라도 재료의 특성에 중점을 둔 연구로 전환하고 있습니다

온라인 바카라도 물질은 주변 자기장이 증가함에 따라 전류의 한계를 감소시키는 특성을 가지므로, 이즈미는 이트륨 산화물에 초점을 맞추 었으며, 이는 다른 재료보다 주변 자기장의 영향에 상대적으로 덜 민감합니다 그러나, Yttrium Oxide Superconducting 재료는 많은 응용 분야에서 사용하기 위해 와이어로드의 비싸고 복잡한 처리와 같은 문제가 있으며, 고온 및 고온에서 사용될 때 불충분 한 임계 전류 값이 불충분합니다 이는 현재 의료 기기에 유일하게 적용되는 의료 기기에서 사용할 수 없으므로 비용을 줄이고 성능이 높아지는 것이 달성해야 할 목표였습니다

한편, Izumi는 Showa Electric Cable Systems Co, Ltd 및 Seikei University와의 공동 연구를 통해 이트륨 산화물로 만든 와이어로드를 사용하여 자기장에서 세계에서 가장 높은 임계 전류 밀도를 달성했습니다 2017 년이었습니다

Izumi et al에 의해 개발 된 와이어의 구조 위의 다이어그램에 표시된 것과 같습니다 층 층은 길고 고성능을 모두 달성하지만 이러한 온라인 바카라도의 산화물 박막을 생성하려면 정교한 기술이 필요합니다

"이트륨 기반 산화물의 결정은 이트륨, 바륨, 구리 및 산소를 결합한 3 층 구조를 가지고 있습니다 많은 금속 결정은 입방이지만 온라인 바카라는 모든 방향으로 흐르지 만, 이트륨 기반 산화물의 결정은 수직 모양을 가지므로 온라인 바카라 흐름이 고정되어 있고, 온라인 바카라의 한 가지가 다르 든, 온라인 바카라가 다르면, 온라인 바카라의 흐름을 만들어 내면 온라인 바카라의 흐름이 크게 다르면 결정은 같은 방향으로 배열되어야합니다 "

산화물 결정을 깔끔하게 정렬하는 것에 대한 연구는 1990 년대 초에 시작되었지만 쉽게 작동하지 않았으며 선이 오래 걸리지 않았습니다 2000 년경에, 제품의 양은 약 1m에 불과했고, 통과 할 수있는 전류는 약 100A (암페어)였다 이것은 매우 산업적인 재료가 아닙니다 가장 긴 전선을 만들기 위해 전 세계적으로 노력이 이루어졌습니다

"인공 핀"으로 전류 밀도 유지

기판에 박막을 만드는 방법에는 여러 가지가 있지만 이즈미는 액체가 물질에 적용되어 강화되는 방식으로 구운 용액 코팅 및 열분해 방법을 선택했습니다 이는 일반적으로 사용되는 증기 상 증착 방법 (이하 "증기 위상 방법"이라고 함)에 필요한 고가의 장비가 필요하지 않으며 저렴한 비용으로 제조 할 수 있기 때문입니다

온라인 바카라도 물질의 액체를 침지시키는 과정, 그것을 태우고, 화학적으로 박막을 형성하기 위해 화학적으로 반응하는 과정이 여러 번 반복된다 베이킹 온도와 시간의 시행 착오 후 2008 년에 와이어로드는 약 500m 길이와 약 300 A의 임계 전류로 만들어졌습니다

다음은 높은 자기장에서 특성을 유지하는 아이디어입니다 위에서 언급 한 바와 같이, 초전도 재료는 자기장에 노출 될 때 임계 전류 밀도를 낮추는 특성을 가지므로, 약 -210 ℃의 산화물이 적용되는 경우, 임계 전류 밀도는 10 T (TESLA)의 산화물이 적용될 때 약 10 분의 1로 감소 될 것이다 따라서 Izumi는 "자기장을 통해 많은 온라인 바카라를 통과시키기 위해 불순물이 초전도 층에 삽입되었습니다 의도적으로 초전도 층에 더 많은 불순물을 추가함으로써 결정이 깔끔하게 정렬되면 더 많은 온라인 바카라가 통과 될 수 있습니다" 초전도 재료의 경우, 자기 플럭스는 자기장에서 초전도 재료로 들어갑니다 자기 플럭스는 특히 자기장의 특정 표면에서 수직으로 이동하는 자기장입니다 이 움직임을 통해 수행 된 작업은 열을 생성하기 때문에, 자기 플럭스가 움직일 때, 초전도 상태는 해당 라인을 따라 국부적으로 용해되어 온라인 바카라 흐름이 열악합니다 다시 말해, 많은 온라인 바카라를 흐르려면 자기 플럭스를 가능한 한 낮게 유지하는 것이 중요합니다

"불순물이있을 때, 자기 플럭스는 그곳에 포착 될 수 있습니다 처음부터 온라인 바카라도 적이 아니기 때문에, 그곳에 머무르는 것이 더 효과적이지 않기 때문에, 자기 플럭스는 인공적으로 생성 된 불순물로 고정되기 때문에, 이것을"인공 핀 "이라고 불리우므로,이 미세한 인공 핀이 초등 결합에 분산 된 경우, 전류 층을 통한 슈퍼 전류 층에있어서, 이는 전류의 흐름을 통해 슈퍼 전류 층이 있다면 인공 핀을 세부적으로 세부적으로 분산시키기 위해서는 다음의 다음 주제였습니다 "

세계에서 가장 높은 전류 밀도를 달성하기 위해 많은 더 얇은 층을 놓습니다

여기, 이즈미는 벽에 부딪칩니다 용액 코팅 열분해 방법은 인공 핀이 기상 방법보다 더 세밀하게 분산되는 것을 방지했습니다 그러나 실제 사용을 고려할 때 솔루션 코팅 및 열분해 방법 이외의 방법은 값 비싼 장치의 도입이 필요하므로 비용이 증가하여 광범위한 사용에 큰 장애물이 생깁니다

"저렴한 솔루션 코팅 열분해 방법을 사용하여 어떻게 더 인공적인 핀을 분산시킬 수 있습니까? 우리는 어떻게 어떻게 생각해 왔는지"

2017 년에 결과는 약 -210 ℃의 액체 질소 온도에서 3 T의 자기장에서 1cm의 온라인 바카라도 박막을 사용했다²이것은 백만 명당 4 백만의 자기장에서 세계에서 가장 높은 임계 전류 밀도를 보여줄 수 있다는 사실에 의해 제기되었습니다 이것은 가능한 간단한 방법이었습니다

"현미경으로 와이어의 단면을 보았을 때 인공 핀은 박막 층을 따라 정렬되었습니다 층을 더 얇고 더 많은 층으로 만들면 많은 미세한 핀을 넣을 수 있다는 것을 깨달았습니다"

다시 말해, 필름이 얇아지면 인공 핀이 커질 수없고 더 미세해질 수 없으며 많은 얇은 층을 쌓아서 그 수를 증가시킬 수 있습니다

"기술적으로 간단하지만 인공 핀의 크기를 레이어로 지배하고 더 얇게 만드는 것에 대해 생각하는 레이어를 상상하기가 어려웠습니다"

현재 우리는 Showa Electrical Cable System Co, Ltd와 함께 공동 연구를 수행하여 본격적으로 실용적으로 사용하고 있습니다 이 와이어를 실질적으로 사용하면 선박 및 비행기의 모터 및 발온라인 바카라에 사용할 수 있습니다

"비행기는 현재주의를 기울이고있는 비행기입니다 온라인 바카라도성은 치명적인 전류가 높기 때문에 코일은 더 가벼울 수 있습니다 고정 장치와 달리 비행기는 체중 감소에 큰 이점이 있습니다 더 많은 항공기 산업은 현재 환경 문제를 다루는 데있어 국제 사회의 코비드 19입니다₂의 상당한 감소에 대한 수요가 있지만, 제트 엔진의 효율은 거의 한계에 이르렀습니다 온라인 바카라 엔진은이 상황을 극복하기 위해 고려되고 있습니다 초대형 전선은 비행기가 본질적으로 비싸고 비용 측면에서 상대적으로 관대하기 때문에 중요한 역할을 할 수 있습니다 "

주요 항공기 제조업체는 또한 온라인 바카라도를 도입하는 것에 대해 열정적이며 이미 AIST를 방문하여 검사하고 있습니다 본격적인 소개는 2030 년 이후에 시작될 것으로 예상되었다

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