Niobium titanium supergeleidende legering
De supergeleidende niobium-titaniumlegering, geleverd door China Super Tech Co., Ltd., wordt geproduceerd door een combinatie van het smelten en gieten van een echte vacuüm-elektrische boogoven, samen met 90% of meer koude verwerkingsvervorming en warmtebehandeling bij temperaturen onder 400 graden. Dit proces resulteert in een uniforme verdeling van -Ti-geprecipiteerde fasen (4–6 nm) in de legering. Bij een stroomdichtheid van meer dan 10⁵ A/cm² en in een magnetisch veld van 4,2K, 5T zijn de prestaties uitstekend. Het product is verkrijgbaar in de vorm van draad, plaat, staaf en buis, en wordt gebruikt in hoogwaardige domeinen zoals MRI, deeltjesversnellers en kernfusie.
- product Introductie
Functies
1. Hoge ductiliteit, veel groter dan die van vergelijkbare supergeleidende materialen
Nikkel-titaniumlegering is een van de weinige supergeleiders die tot fijne draden kunnen worden getrokken. Dit komt omdat niobium en titanium oneindig mengbaar kunnen zijn in de vaste toestand, waardoor ze een continue vaste oplossing vormen in plaats van broze intermetallische verbindingen. Door het koude verwerkingstraject te beheersen, kunnen we de draad zo dun maken als een diameter van 1,4 mm en een dikte van 0,15 mm zonder te breken -, iets wat materialen als Nb₃Sn niet kunnen bereiken.
2. Het kritische magnetische veld reikt tot 15T en dekt de meeste toepassingsscenario's.
Ons verouderingsproces bij lage- temperatuur regelt nauwkeurig de -geprecipiteerde Ti-fase binnen het bereik van 4–6 nm. Deze grootte is het optimale interval voor het genereren van de sterkste verankeringskracht, waardoor direct wordt bepaald dat de legering nog steeds de supergeleidende toestand kan behouden onder sterke magnetische velden.. 4.2K is het maximale toepassingsveld, dat tot 10T kan reiken, wat de vereisten van MRI (1,5–3T) en de meeste versnellers overtreft.
3. Treksterkte: 400–500 MPa, dichtbij die van staal
De supergeleidende magneten worden tijdens bedrijf blootgesteld aan enorme elektromagnetische krachten, en gewone supergeleidende materialen zijn gevoelig voor vervorming en defecten. Onze legering bereikt een dislocatiedichtheid van 5×10¹⁴–2×10¹⁵ m⁻² door middel van grote vervormingen, koude verwerking en verouderingsbehandeling, met een sterkte die die van constructiestaal benadert, waardoor de stabiele werking van de magneten op lange termijn- wordt gegarandeerd.
4. De kosten bedragen slechts ongeveer de helft van die van Nb₃Sn.
De grondstof niobium-titanium is overvloedig aanwezig en het proces is volwassen. Er is geen noodzaak voor de hoge- reactiewarmtebehandeling zoals die van Nb₃Sn (650–700 graden gedurende enkele weken), waardoor de productiekosten en -cyclus aanzienlijk worden verlaagd.
Toepassingen
1. Medisch MRI-beeldvormingssysteem met magnetische resonantie
Het MRI-systeem moet een stabiel magnetisch veld van 1,5–3T genereren onder 4,2K vloeibaar helium. De Curietemperatuur van niobium-titanium (Tc=9.5K) komt precies overeen met het temperatuurbereik van vloeibaar helium, en het heeft een goede ductiliteit, waardoor het in complexe spoelen kan worden gewikkeld. De kosten ervan zijn ook beheersbaar. Tot nu toe maakt de overgrote meerderheid van de MRI-supergeleidende magneten wereldwijd nog steeds gebruik van niobium-titaniumdraad.
2. Grote deeltjesversnellers
De versneller moet extreem hoge stromen onder extreem sterke magnetische velden overbrengen. Onze legering heeft een stroomdichtheid van groter dan of gelijk aan 10⁵ A/cm² bij 5T en 4,2K, en kan de supergeleidende magneten van versnellers op kilometerschaal- ondersteunen om meerdere jaren continu te werken zonder enige degradatie.
3. Experimenteel apparaat voor kernfusie (zoals de centrale solenoïde van ITER)
De poloïdale veldspoelen van ITER werken in een 4K-, 3T-omgeving. Nitinol behoudt stabiele prestaties na tienduizenden thermische cycli onder deze omstandigheden, en de stralingsweerstand is superieur aan die van de meeste alternatieve materialen. Dit is de belangrijkste reden waarom ITER voor nitinol heeft gekozen.
4. Supergeleidende transmissiekabels en magnetische levitatie
De nul-weerstandseigenschap betekent dat er geen Joule-warmteverlies optreedt. Nadat de niobium-titaniumcoating op de kopermatrix is aangebracht, kan het koper, zelfs als de gedeeltelijke supergeleiding uitvalt, de stroom omleiden om deze te beschermen, waardoor het geschikt wordt voor stroomtransmissie over lange- hoge -afstanden en magnetische levitatie met hoge- snelheid met sterke magnetische veldvereisten.
Specificaties
|
Parameter |
Waarde |
|
Materiaal |
Niobium-titaanlegering (NbTi) |
|
Nb Inhoud |
45-55 gew.% |
|
Ti inhoud |
Evenwicht |
|
Zuiverheidsniveau |
Tot 99,9% |
|
Dikte |
Ongeveer. 6.0–6,5 g/cm³ |
|
Kritische temperatuur (Tc) |
Ongeveer. 9.2 K |
|
Bedrijfstemperatuur |
Typisch 4,2 K |
|
Productformulieren |
Staaf, staaf, knuppel, draad, plaat, buis |
|
Diameterbereik |
Aangepast |
|
Dikte bereik |
Aangepast |
|
Oppervlakteconditie |
Machinaal bewerkt, geslepen, gepolijst |
|
Productiemethode |
Vacuümsmelten + thermomechanische verwerking |
|
Standaard |
ASTM / Klantspecificatie |
|
Maatwerkservice |
Beschikbaar |
Veelgestelde vragen
Wat zijn de verschillen tussen NbTi en Nb₃Sn (niobiumtin) supergeleidende legeringen? Welke moet ik kiezen?
+
-
Voor de selectie van NbTi: Magnetisch werkveld kleiner dan of gelijk aan 10T, waarvoor een goede plasticiteit van de verwerking vereist is en waarbij kosteneffectiviteit- wordt nagestreefd. NbTi kan via een traditioneel trekproces worden omgezet in meer-kerndraad, en de kosten ervan bedragen slechts ongeveer 1/3 van Nb₃Sn. 80% van de wereldwijde supergeleidende magneten (voornamelijk MRI) die NbTi gebruiken.
Voor de selectie van Nb₃Sn: Het magnetische werkveld moet groter zijn dan 12T (zoals bij experimenten met hoge-veldfysica). Nb₃Sn is echter een bros materiaal en moet na voltooiing een hoge- reactiewarmtebehandeling ondergaan. De procesmoeilijkheid en kosten zijn veel hoger dan die van NbTi.
Simpel gezegd: voor magnetische velden onder de 10T is de keuze voor NbTi de meest economische en betrouwbare oplossing.
Waarom moet NbTi worden gebruikt bij de temperatuur van vloeibaar helium? Kan in plaats daarvan vloeibare stikstof worden gebruikt?
+
-
De kritische temperatuur Tc van NbTi is ongeveer 9,5K (-263,65 graden), terwijl de temperatuur van vloeibare stikstof 77K (-196 graden) is, wat veel hoger is dan Tc. Het materiaal verkeert in een normale toestand bij de temperatuur van vloeibare stikstof en heeft geen supergeleidende eigenschappen. Alleen door gebruik te maken van vloeibaar helium (4,2 K) kan het in een supergeleidende toestand terechtkomen. Dit is de reden waarom NbTi wordt geclassificeerd als een "supergeleidend materiaal bij lage temperatuur". Als werking bij het temperatuurbereik van vloeibare stikstof vereist is, moeten supergeleidende materialen op hoge temperatuur (zoals YBCO) worden overwogen, maar hun verwerkingsmoeilijkheden en -kosten zijn momenteel veel hoger dan die van NbTi.
Wat zijn de verschillen tussen uw NbTi-legering en de producten van Western Superconductor?
+
-
Ons onderscheid ligt in de flexibiliteit van maatwerk en de algehele servicemogelijkheden. Western Superconductor produceert voornamelijk gestandaardiseerde batchproducten, terwijl China Super Tech Co., Ltd. gespecialiseerd is in omgekeerde aanpassing van componenten en warmtebehandelingsprocessen op basis van het magneetontwerp van de klant -, waarbij bijvoorbeeld het titaniumgehalte wordt aangepast naar 47,3% in plaats van de standaard 46,5% of 50% voor specifieke veldsterktevereisten. Door de gelijkassige kristal-smelttechnologie met hoge uniformiteit wordt de fluctuatie van de componenten verminderd tot binnen ± 0,3%. Tegelijkertijd bieden we one-levering van staaf tot afgewerkte draad, waardoor de kosten voor leveranciersbeheer voor klanten worden verlaagd.
Hoe lang is de leveringscyclus? Wat is de minimale bestelhoeveelheid?
+
-
Voor staven van standaardkwaliteit (Nb-46,5Ti / Nb-50Ti) kan de reguliere voorraad binnen 7 tot 15 werkdagen worden geleverd. Voor aangepaste samenstellingen zijn 15 tot 20 werkdagen extra nodig (inclusief verificatie van de secundaire smelting). Minimale bestelhoeveelheid: Staven beginnen vanaf 50 kg, walsdraad begint vanaf 10 km. Bestellingen van grote volumes (staven groter dan of gelijk aan 500 kg) kunnen worden onderhandeld voor prioritaire productie.
Hoe zorgt u voor consistente prestaties van elke batch producten?
+
-
We volgen het batchbeheerprincipe van "dezelfde ingot → hetzelfde reductieproces → dezelfde warmtebehandelingsparameters" (in lijn met de ASTM B884 batchdefinitie). Elke batch producten wordt geleverd met een compleet testrapport, inclusief Tc, Jc, samenstellingsanalyse en niet-destructieve testresultaten. Als de klant speciale eisen heeft aan een bepaalde indicator, kunnen de acceptatiecriteria contractueel worden overeengekomen. Voor niet-conforme producten wordt herinspectie met dubbele bemonstering- ondersteund.
Populaire tags: niobium titanium supergeleidende legering, China niobium titanium supergeleidende legering fabrikanten, leveranciers, fabriek
