Ниобий-титановый сверхпроводящий сплав
Ниобий-титановый сверхпроводящий сплав, поставляемый компанией China Super Tech Co., Ltd., производится путем сочетания настоящей вакуумной электродуговой плавки и литья, а также 90% или более деформации холодной обработки и термообработки при температуре ниже 400 градусов. Этот процесс приводит к равномерному распределению выделенных фаз -Ti (4–6 нм) внутри сплава. При плотности тока более 10⁵ А/см² и в магнитном поле 4,2 К, 5 Тл производительность является выдающейся. Продукт доступен в таких формах, как проволока, лист, стержень и трубка, и используется в высокотехнологичных областях, таких как МРТ, ускорители частиц и ядерный синтез.
- Внедрение продукции
Функции
1.Высокая пластичность, значительно превосходящая аналогичные свойства сверхпроводящих материалов.
Никель-титановый сплав — один из немногих сверхпроводников, из которых можно вытягивать тонкие проволоки. Это связано с тем, что ниобий и титан могут бесконечно смешиваться в твердом состоянии, образуя непрерывный твердый раствор, а не хрупкие интерметаллические соединения. Контролируя путь холодной обработки, мы можем сделать проволоку толщиной до 1,4 мм и толщиной 0,15 мм, не разрушая - то, чего не могут достичь такие материалы, как Nb₃Sn.
2. Критическое магнитное поле достигает 15 Тл, что соответствует большинству сценариев применения.
Наш процесс низкотемпературного старения -точно контролирует выделение фазы -Ti в диапазоне 4–6 нм. Этот размер является оптимальным интервалом для создания наибольшей силы сцепления, напрямую определяющей, что сплав все еще может сохранять сверхпроводящее состояние в сильных магнитных полях. . 4.2K — максимальное поле приложения, которое может достигать 10 Тл, что превышает требования МРТ (1,5–3 Тл) и большинства ускорителей.
3. Предел текучести: 400–500 МПа, близкий к стали.
Сверхпроводящие магниты во время работы подвергаются огромным электромагнитным силам, а обычные сверхпроводящие материалы склонны к деформации и разрушению. Наш сплав достигает плотности дислокаций 5×10¹⁴–2×10¹⁵ м⁻² за счет холодной обработки большой деформации и старения, а прочность приближается к прочности конструкционной стали, что обеспечивает долгосрочную-стабильную работу магнитов.
4. Стоимость составляет лишь половину стоимости Nb₃Sn.
Сырье для производства ниобия-титана имеется в изобилии, и процесс уже отработан. Нет необходимости в высокотемпературной реакционной термообработке, такой как Nb₃Sn (650–700 градусов в течение нескольких недель), что значительно снижает производственные затраты и цикл.
Приложения
1.Медицинская система магнитно-резонансной томографии МРТ.
Система МРТ должна генерировать стабильное магнитное поле напряженностью 1,5–3 Тл под жидким гелием с температурой 4,2 К. Температура Кюри ниобий-титана (Tc=9.5K) точно соответствует диапазону температур жидкого гелия, и он обладает хорошей пластичностью, что позволяет наматывать его в сложные катушки. Его стоимость также контролируема. До сих пор в подавляющем большинстве сверхпроводящих магнитов для МРТ по всему миру все еще используется ниобий-титановая проволока.
2. Ускорители крупных частиц
Ускорителю необходимо передавать чрезвычайно большие токи в чрезвычайно сильных магнитных полях. Наш сплав имеет плотность тока больше или равную 10⁵ А/см² при 5Т и 4,2К и может поддерживать сверхпроводящие магниты ускорителей километрового-масштаба для непрерывной работы в течение нескольких лет без какого-либо ухудшения качества.
3. Экспериментальное устройство ядерного синтеза (например, центральный соленоид ИТЭР).
Катушки полоидального поля ИТЭР работают в среде 4K, 3T. Нитинол сохраняет стабильные характеристики после десятков тысяч термических циклов в этих условиях, а его радиационная стойкость превосходит большинство альтернативных материалов. Это основная причина, по которой ИТЭР выбрал нитинол.
4. Сверхпроводящие кабели передачи и магнитная левитация.
Свойство нулевого-сопротивления означает отсутствие потерь джоулева тепла. После нанесения ниобий-титанового покрытия на медную матрицу даже в случае отказа частичной сверхпроводимости медь может отводить ток для ее защиты, что делает ее подходящей для передачи больших-больших-токов на большие расстояния и высокоскоростной-магнитной левитации с требованиями к сильному магнитному полю.
Технические характеристики
|
Параметр |
Ценить |
|
Материал |
Ниобий-титановый сплав (NbTi) |
|
Количество контента |
45–55% масс. |
|
Ти Контент |
Баланс |
|
Уровень чистоты |
До 99,9% |
|
Плотность |
Приблизительно. 6.0–6,5 г/см³ |
|
Критическая температура (Tc) |
Приблизительно. 9.2 К |
|
Рабочая температура |
Обычно 4,2 К |
|
Формы продукта |
Пруток, пруток, заготовка, проволока, лист, трубка |
|
Диапазон диаметров |
Индивидуальные |
|
Диапазон толщины |
Индивидуальные |
|
Состояние поверхности |
Обработанный, шлифованный, полированный |
|
Метод изготовления |
Вакуумная плавка + термомеханическая обработка |
|
Стандартный |
ASTM / Спецификация заказчика |
|
Служба настройки |
Доступный |
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между сверхпроводящими сплавами NbTi и Nb₃Sn (ниобий-олово)? Какой из них мне выбрать?
+
-
Для выбора NbTi: Рабочее магнитное поле Не более 10 Тл, требуется хорошая пластичность обработки и экономическая-эффективность. NbTi можно превратить в многожильный провод -с помощью традиционного процесса волочения, и его стоимость составляет лишь около 1/3 от Nb₃Sn. 80% мировых сверхпроводящих магнитов (в основном МРТ), в которых используется NbTi.
Для выбора Nb₃Sn: Рабочее магнитное поле должно превышать 12 Тл (например, в экспериментах по физике сильного- поля). Однако Nb₃Sn — хрупкий материал, и после завершения обработки он должен подвергаться высокотемпературной реакционной термообработке. Сложность и стоимость процесса намного выше, чем у NbTi.
Проще говоря: для магнитных полей ниже 10 Тл выбор NbTi является наиболее экономичным и надежным решением.
Почему NbTi необходимо использовать при температуре жидкого гелия? Можно ли вместо этого использовать жидкий азот?
+
-
Критическая температура Tc NbTi составляет примерно 9,5К (-263,65 градусов), тогда как температура жидкого азота составляет 77К (-196 градусов), что намного выше, чем Tc. Материал находится в нормальном состоянии при температуре жидкого азота и не обладает сверхпроводящими свойствами. Только при использовании жидкого гелия (4,2К) он может перейти в сверхпроводящее состояние. Вот почему NbTi классифицируется как «низкотемпературный сверхпроводящий материал». Если требуется работа в диапазоне температур жидкого азота, необходимо рассмотреть возможность использования высокотемпературных сверхпроводящих материалов (таких как YBCO), но сложность их обработки и стоимость в настоящее время намного выше, чем у NbTi.
В чем разница между вашим сплавом NbTi и продукцией Western Superconductor?
+
-
Наше отличие заключается в гибкости настройки и общих возможностях обслуживания. Western Superconductor в основном производит стандартизированную серийную продукцию, в то время как China Super Tech Co., Ltd. специализируется на обратной настройке компонентов и процессах термообработки на основе конструкции магнита заказчика -, например, доводя содержание титана до 47,3% вместо стандартных 46,5% или 50% для конкретных требований к напряженности поля. Благодаря технологии плавления равноосных кристаллов с высокой однородностью колебания компонентов уменьшаются с точностью до ±0,3%. В то же время мы обеспечиваем универсальную доставку от слитка до готовой проволоки,-что снижает затраты клиентов на управление поставщиками.
Как долго длится цикл доставки? Каков минимальный объем заказа?
+
-
Для слитков стандартных марок (Nb-46,5Ti/Nb-50Ti) стандартный запас может быть доставлен в течение 7–15 рабочих дней. Составы по индивидуальному заказу требуют дополнительных 15-20 рабочих дней (включая проверку вторичной плавки). Минимальный объем заказа: Прутки от 50кг, катанка от 10км. Заказы большого объема (прутки весом более 500 кг или равные) могут быть согласованы для приоритетного производства.
Как обеспечить стабильную производительность каждой партии продукции?
+
-
Мы следуем принципу управления партиями: «один и тот же слиток → тот же процесс восстановления → одни и те же параметры термообработки» (в соответствии с определением партии ASTM B884). Каждая партия продукции поставляется с полным отчетом об испытаниях, включая Tc, Jc, анализ состава и результаты не-неразрушающего контроля. Если у заказчика есть особые требования к определенному показателю, критерии приемки могут быть оговорены в договоре. Для не-продукции, соответствующей требованиям, поддерживается повторная-двойная выборочная проверка.
горячая этикетка : ниобий-титановый сверхпроводящий сплав, Китай ниобий-титановый сверхпроводящий сплав производители, поставщики, завод
