니오브 티타늄 초전도 합금

1. 유사한 초전도 물질을 훨씬 능가하는 높은 연성을 가지고 있습니다.

니켈{0}}티타늄 합금은 미세한 와이어로 끌어올릴 수 있는 몇 안 되는 초전도체 중 하나입니다. 이는 니오븀과 티타늄이 고체 상태에서 무한히 혼합되어 부서지기 쉬운 금속간 화합물이 아닌 연속적인 고용체를 형성할 수 있기 때문입니다. 냉간 가공 경로를 제어함으로써 Nb₃Sn과 같은 재료가 달성할 수 없는 -를 깨지 않고 직경 1.4mm, 두께 0.15mm의 얇은 와이어를 만들 수 있습니다.

2. 임계 자기장은 대부분의 응용 시나리오를 포괄하는 최대 15T에 도달합니다.

당사의 저온{0}}노화 공정은 4~6nm 범위 내에서 -Ti 석출상을 정밀하게 제어합니다. 이 크기는 가장 강한 고정력을 생성하기 위한 최적의 간격으로, 합금이 강한 자기장 하에서 여전히 초전도 상태를 유지할 수 있음을 직접 결정합니다.. 4.2K는 최대 적용 필드로 최대 10T에 도달할 수 있으며 이는 MRI(1.5~3T) 및 대부분의 가속기 요구 사항을 초과합니다.

3. 항복 강도 : 400-500MPa, 강철에 가깝습니다.

초전도 자석은 작동 중에 엄청난 전자기력을 받게 되며, 일반 초전도 재료는 변형 및 파손되기 쉽습니다. 우리 합금은 대변형 냉간 가공 및 시효 처리를 통해 5×10101⁴–2×1011⁵ m⁻²의 전위 밀도를 달성하고 강도는 구조용 강철에 근접하여 자석의 장기간 안정적인 작동을-보장합니다.

4. 비용은 Nb₃Sn의 절반 정도에 불과합니다.

니오븀-티타늄의 원료는 풍부하고 공정은 성숙합니다. Nb₃Sn과 같은 고온-반응열처리(몇 주 동안 650~700도)가 필요하지 않아 제조 비용과 사이클이 크게 절감됩니다.

1.의료용 MRI 자기공명영상 시스템

MRI 시스템은 4.2K 액체 헬륨에서 1.5~3T의 안정적인 자기장을 생성해야 합니다. 니오븀-티타늄(Tc=9.5K)의 퀴리 온도는 액체 헬륨의 온도 범위와 정확하게 일치하며, 연성이 좋아 복잡한 코일에 감길 수 있습니다. 비용도 통제 가능합니다. 현재까지 전 세계적으로 대부분의 MRI 초전도 자석은 여전히 ​​니오븀-티타늄 와이어를 사용하고 있습니다.

2. 대형 입자 가속기

가속기는 매우 강한 자기장 하에서 매우 높은 전류를 전송해야 합니다. 당사의 합금은 5T 및 4.2K에서 10⁵ A/cm² 이상의 전류 밀도를 가지며, 킬로미터{4}} 규모의 초전도 자석이 성능 저하 없이 몇 년 동안 지속적으로 작동하도록 지원할 수 있습니다.

3. 핵융합 실험 장치(ITER의 중앙 솔레노이드 등)

ITER의 폴로이드 필드 코일은 4K, 3T 환경에서 작동합니다. 니티놀은 이러한 조건에서 수만 번의 열 사이클 후에도 안정적인 성능을 유지하며 방사선 저항성은 대부분의 대체 재료보다 우수합니다. 이것이 ITER가 니티놀을 선택한 핵심 이유입니다.

4. 초전도 전송케이블과 자기부상

저항이 0-이라는 특성은 줄(Joule) 열 손실이 없음을 의미합니다. 구리 매트릭스에 니오븀-티타늄 코팅을 적용한 후, 부분적인 초전도성이 실패하더라도 구리는 전류를 전환하여 이를 보호할 수 있으므로 강력한 자기장이 요구되는 장거리-고-전류 전송 및 고속-자기 부상에 적합합니다.

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