저렴한 고온 초전도 와이어를 갖는 자기장에서 세계 최고 바카라 게임 밀도 달성

고급 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST"로 언급) 에너지 절약 연구 부서 [연구 부서 책임자 Munakata Tetsuo] Izumi Teruro, 최고 연구원 인 Koizumi Tsutomu와 협력 할 예정입니다 Tanaka Mikio] (이하 "Showa Electrical Cable System"이라고 함) 및 Seikei University의 Miura Masashi 교수 [Kitagawa Hiroshi 회장] 과학 및 공학 대학원고온 수퍼 바카라 게임체YTTRIUM 기반 산화 산화 초바카라 게임 와이어현재 세계 최고 자기장에서 초바카라 게임 층을 형성하는 과정이 향상되었습니다바카라 게임 밀도실현되었습니다

모터, 발전기, MRI 및 무거운 입자 가속기와 같은 높은 자기장이 적용되는 환경에서 사용되는 장치의 초전도 자석에는 자기장에서도 고성능을 유지할 수있는 와이어가 필요합니다 YTTRIUM 기반 산화 옥사이드 초전도 와이어는 다른 고온 초전도 재료보다 자기장에서 성능이 향상되지만, 고온 및 고온에서 자기장에서 바카라 게임의 높은 비용과 불충분 한 성능과 같은 문제가 있습니다

비용을 줄이기 위해 개발용액 코팅 열분해 방법in 8926_8982 |, 원료 솔루션이 반복적으로 적용되고 열처리가 여러 번 반복되지만 이번에는 코팅 필름의 두께를 시간당 수십 개의 나노 미터로 줄임으로써인공 핀 포인트자기장의 특성을 극적으로 향상시키기 위해 성공적으로 정제되었습니다 이 기본 원칙에 따라 Seikei University는 인공 고정 지점의 농도 증가를 포함하여 특성을 더욱 향상 시켰으며 현재 세계에서 가장 높은 바카라 게임 밀도 (액체 질소 온도, 자기장 3Tesla (t)평방 센티미터 당 4 백만 암페어)가 달성되었으며 바카라 게임 값은 360 암페어를 초과했습니다 동시에, Showa 전기 와이어 케이블 시스템이 실제 제조 공정에 적용될 수 있는지 확인하기 위해 기본 원칙을 확인할 때 조건에서 5m 와이어로드를 제조하여 더 긴 길이를 얻었습니다

이 기술에 대한 세부 사항은 5 월 28 일부터 31 일까지 Aichi 현 나고야시에서 개최 될 8 차 전기 세라믹 국제 컨퍼런스 (ICE2017)에서 발표 될 예정입니다

액체 질소의 바카라 게임 밀도 비교 (65 Kelvin (k)) 자기장 (3 Tesla)

고온 초바카라 게임체는 초바카라 게임성이 발생하는 고온을 가지며 냉각을 위해 저렴하고 풍부한 액체 질소를 사용할 수 있으며 향후 응용 분야에서 사용될 것으로 예상됩니다 한편, 초바카라 게임 상태를 유지하면서 활력을 줄 수있는 전류는 주변 자기장이 더 강해짐에 따라 감소하는 특성을 갖는다 이러한 이유로, 강한 자기장이 와이어로드 (MRI, NMR, 의료 사용, 산업용 모터, 항공기 모터, 발전기, 핵 융합, 초바카라 게임 전력 저장 시스템, 초바카라 게임 전력 저장 시스템, 초바카라 게임 변압기 등에 강한 자기장이 적용되는 환경에 사용되는 장비에는 자석 필드에서도 높은 특성을 유지하는 와이어로드가 필요합니다

YTTRIUM 기반 산화 산화 초전도 와이어는 다른 고온 초전도 재료보다 자기장에서 본질적으로 더 높은 성능을 갖는 와이어이며, 더 길고 더 높은 성능을 만들기 위해 노력해 왔으며, 최근에는 응용 프로그램 개발이 시작되었습니다 그러나 현재, 고온 및 높은 자기장 (예 : 액체 질소의 여러 테슬라)에서 사용될 때 와이어로드의 높은 비용과 자기장의 불충분 한 바카라 게임 값과 같은 문제가있었습니다증기 위상 방법주로 인공적인 정확도를 도입하여 자기장의 특성을 개선하는 데 주로 사용되었지만 이러한 방법은 여전히 ​​비용 문제에 직면 해 있으며 특성의 추가 개선이 필요했습니다

ISTEC (International Superconducting Industrial Technology) AIST의 와이어 개발 그룹 (ISTEC)은 AIST의 와이어 개발 그룹 (ISTEC)의 회원이기 때문에 ShowA 전기 와이어 케이블 시스템 및 Seikei University와 함께 저비용 솔루션 코팅 열분해 방법을 사용하여 Yttrium Oxides의 고성능, 오래 지속되는 초바카라 게임 와이어를 개발해 왔습니다 최근에 동일한 방법에 따라 초바카라 게임 층에서 수십 수의 나노 미터 지름을 가진 인공 지팡이 (Bazro)₃)는 성공적으로 분산되어 (Showa Electrical Wire Cable System 보도 자료 2013 년 6 월 19 일) Showa Electric Wire Cable System 도이 기술을 사용하여 제품을 판매합니다 이것은 용액 코팅 열분해로 제조 된 와이어에 대한 우수한 초바카라 게임성 특성을 나타내지 만 가스 위상 방법으로 만든 고성능 와이어만큼 우수하지 않으므로 이번에는 초바카라 게임성 특성을 개선하기 위해 노력하고 있습니다

또한,이 연구 개발은 경제, 무역 및 산업의 프로젝트부 "고온 초바카라 게임 코일 파운데이션 기술 개발 프로젝트 (2013-2014)"와 일본 의료 연구 및 개발을 위해 일본의 의료 연구 및 개발 기관이 의료 기관이 의료 연구 및 개발을위한 일본 의료 연구 개발 기관에 의해 부분적으로 지원되었습니다

우리는 기존의 증기 위상 방법보다는 용액 코팅 열분해를 사용하여 Yttrium Oxide Super Conducting Wire (도 1)를 사용하여 초전도 층을 증착하기위한 저비용 프로세스를 개발했지만 인공 고정점을 추가로 소형화함으로써 바카라 게임 밀도가 향상되었습니다

그림 1 Yttrium superconducting wire의 개략도

용액 코팅 열분해 방법은 이트륨 염, 가돌륨 염, 바륨 염, 구리 염, 인공 핀 재료 등으로 구성된 원료 용액을 기질에 적용하고 열처리를 적용하여 초바카라 게임 층을 형성하는 것을 포함한다 (도 2) 증기 상 방법을 사용하는 것과 같은 고가의 원료, 열원 또는 진공 챔버가 사용되지 않기 때문에 초바카라 게임 층은 저렴한 비용으로 형성 될 수 있습니다

그림 2 솔루션 코팅 열분해 방법의 개요

이번에 개발 된 기술은 기존의 방법에서 30 나노 미터까지도 2 (반복 코팅 및 열처리를 기판으로 반복 코팅 및 열처리를 기판으로 반복하는 공정)에서 다중 코팅이라고 불리는 공정에서 30 나노 미터로 감소되었다 이를 통해 초전도 층의 인공 고정점은 기존 범위의 약 20 나노 미터에서 약 10 내지 약 13 나노 미터로 감소 될 수 있습니다 (그림 3) 결과적으로, 3 개의 테슬라의 자기장에서 액체 질소 온도 (65K) 및 바카라 게임 밀도는 평방 센티미터 당 약 1 백만 암페어에서 160 만 암페어로 증가했습니다

이 기본 원리를 기반으로, 우리는 인공 핀 포인트 재료의 농도를 선택하고 증가시켜 성능을 성공적으로 개선하여 액체 질소 온도 (65 k)에서 평방 센티미터 당 4 백만 앰 페스의 바카라 게임 밀도를 달성하고 3 TESLA의 자기장을 달성했습니다 이것은 현재 Yttrium Oxide Superconducting Wire의 세계에서 가장 높은 가치입니다 또한 바카라 게임 값은 360A를 초과했습니다

그림 3 인공 고정 지점 (상단) 및 (a) 이전 및 소형화 후 (b)의 인공 핀 조직 (아래)의 소형화 방법 비교 밝은 부분은 인위적 지점으로 만들어졌으며 검은 부분은 초바카라 게임 재료로 만들어집니다

그림 4 자기장 환경에서 액체 질소 (65 K)의 바카라 게임 밀도 비교

또한, 추가 성능 개선 기술의 개발과 병행하여, 실제 제조 공정에 적용될 수 있는지 확인하기 위해 기본 원칙을 검증 할 때 조건에서 테스트가 수행되었습니다 여기서, 연속 코팅 열처리 방법에 의해 다중 코팅 공정을 수행 한 다음,이어서, 5m의 와이어를 생성하기 위해 배치 열 처리에 의해 초전도 층을 형성 하였다 결과적으로, 우리는 기본 원리를 확인할 때와 거의 동일한 바카라 게임 밀도를 확인할 수있었습니다 (그림 5)

그림 5 기본 원리를 확인할 때 조건에서 제조 된 5m 와이어의 특성

YTTRIUM 기반 산화물 초바카라 게임 와이어를 이미 제조 및 판매하는 Showa Electrical Wire Cable System 은이 기사의 결과를 기반으로 제품을 개발할 계획입니다 AIST와 Seikei University는 성능을 향상시키기위한 기술을 개발함으로써 실용적인 응용 프로그램을 계속 지원할 계획입니다

◆ 고온 초바카라 게임체, Yttrium Oxide superconducting wire

고온 초바카라 게임체는 액체 질소 위의 온도에서 초바카라 게임 상태를 유발하는 물질입니다 일반 초바카라 게임체를 식기 위해 사용되는 액체 헬륨은 비싸고 다루기가 쉽지 않지만 고온 초바카라 게임체는 저렴하고 풍부한 액체 질소를 사용할 수 있습니다
Yttrium 기반 초바카라 게임체는 Yttrium (Y), 바륨 (BA), 구리 (Cu) 및 산소 (O)로 만든 산화물입니다
YTTRIUM 기반 산화물 초전도 와이어는 큰 바카라 게임 밀도를 가지며, 저렴한 액체 질소 (-196 ° C)에서 큰 전류가 흐르고, 자기 분야에서 전류 에너지 화 특성이 우수하여 대부분의 초전도 장비에 적용 할 수있게하며, 미성년 저축 및 에너지 절약으로부터 실용적이 될 것으로 예상됩니다 또한, 기존의 Bismuth 기반 산화물 초전도 와이어와 비교하여, 코팅 재료로 사용되는은의 양은 매우 작을 수 있으므로 매우 저렴한 산화물 초전도 와이어를 사용할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 중요한 전류 밀도

초전도 상태를 유지하는 동안 흐를 수있는 최대 전류 값을 바카라 게임라고하며, 이는 단위 단면적당 흐르는 전류 값을 계산되며 바카라 게임 밀도를 바카라 게임라고합니다 이 값은 자기장의 온도와 강도에 따라 다릅니다[참조로 돌아 가기]

◆ 용액 코팅 열분해 방법

이 방법은 금속 요소와 기판에 혼합 된 용액을 적용한 다음 열 처리를하여 초바카라 게임 층을 형성하는 것입니다 고가의 열원이나 진공 챔버를 사용하지 않기 때문에 저렴한 프로세스입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 인공 핀 포인트

바카라 게임와 같은 초전도 특성은 주변 자기장 강도가 증가함에 따라 감소합니다 이것은 초전도체에 침투 한 자기 플럭스 라인의 움직임 때문입니다 초전도체 내에 미세한 비전 도성 상이 분산 될 때, 자기 플럭스 라인은 비 감염성 상에 의해 잡히고 움직임이 억제되어 자기장의 특성을 향상시킨다 인공적으로 도입되지 않은 비전 도입 단계를 인공 고정 지점이라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Tesla (t)

그것은 자기 플럭스 밀도의 단위입니다 1960 년에 국제 단위 (SI)가 도입되었을 때, 이전 CGS 장치 시스템을 기반으로 Gaussian을 SI 기반으로 대체하기 위해 설립되었습니다 하나의 테슬라는 10,000 가우스입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 증기 위상 방법

원료가 다양한 방법을 사용하여 기화되고 기판에 증착되어 필름을 형성하는 기술 표적 원료가 열원으로 조사되고 표적 원료에 레이저를 적용함으로써 형성되는 펄스 레이저 증착 방법이 있으며, 화학적 원료를 가열하고 기화시킴으로써 필름이 형성되고 가스로 기판으로 전송함으로써 필름이 형성되는 화학 기상 증착 방법이있다[참조로 돌아 가기]