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陶瓷技术使能源科学成为前沿

核磁共振成像作为一种诊断工具,已经帮助了世界各地数百万的患者,它能够创建心脏和大脑等软组织的图像,并识别肿瘤。但如果没有超导体,这项技术就不可能实现。超导体是金属和其他化合物,当受到极低的温度时,可以在不损失能量的情况下传导电流(我们称之为零电阻),并产生强磁场。

在发展能源基础设施时,零电阻的概念是可以理解的,日本政府正在推动这项技术的进一步发展。据信,电力的传输损失为5%,因此减少或消除这一损失意味着巨大的能源节约,具有重大的经济和环境效益。

但是,应用超导体技术,无论是在核磁共振成像仪上还是在外部世界传输电力,都需要克服重大的实际挑战。超导现象于1911年被发现,当时水银在冷却到所谓的临界温度以下时显示为零电阻。当时为了使用超导体,需要一个产生4开尔文温度的冷却系统,这是昂贵的,也是超导实际应用的障碍。

在这一发现之后的几十年里,研究人员测试了各种材料,目的是确定具有更高临界温度的超导体,但直到20世纪80年代末,科学家们才开始发现“高温超导体”,其工作温度相对较高,为77开尔文(-196℃)或更高。虽然这仍然是非常低的温度,但在这个范围内的超导在经济上也变得更加可行,因为这意味着我们可以使用液氮(其沸点为-196℃),这是便宜的,特别是与早期超导体所需的液氦(沸点为-269℃)相比。

在这样的背景下,住友电机一直致力于寻找具有更高临界温度的超导材料,并利用这种超导体开发实用产品。多年来,我们在这些领域取得了相当大的成功,同时继续推动新的发现和创新。

将我们的线材制造专业知识应用于新的挑战

住友电气的历史可以追溯到1897年,当时它被称为住友滚铜厂,并率先在日本国内制造电线和电缆。125年来,我们一直致力于改进传输技术,并于1966年开始研究使用超导体技术制造零电阻导线的可能性。

1988年铋基超导化合物的发现被报道后,在全球范围内掀起了对这种材料实际应用的研究浪潮。住友电机专注于铋基超导体,并接受了开发其实用导线的挑战,在短短几年内取得了成功。

这种新研制的金属丝成功的关键是特殊的加压烧结工艺。在这一过程中,用高压烧结超导材料,消除增加密度的空隙,可获得更高的临界电流和更强的实际用线机械强度。

陶瓷制造技术创造了可靠的超导体。住友电机使用的铋基化合物是一种陶瓷材料,使用方法与其他陶瓷相同。新开发的电线可以用液氮冷却,与需要液氦的传统超导材料相比,它的应用成本立即降低。因此,我们目前正致力于这些超导导线的大规模生产。

超导线
超高强度超导导线DI-BSCCO®型HT-NX

作为世界顶级铋基超导导线制造商之一,住友电机已经完成了各种验证,我们已经建立了长期的成就记录。我们的铋化合物被认为是第一代高温超导体材料,已被证明是可靠的,经得起时间的考验。一些业内人士已经采用了下一代钇基超导材料,但铋基超导体不使用钇等稀土元素,因此我们可以在保持环境可持续性的同时为客户提供超导体。雷竞技竞猜下载

超导将继续造福社会

随着超导技术的进步,它将在生活的许多方面取得进步。在医疗保健领域,如果更强的磁场成为现实,那将为更小的核磁共振成像仪或更高的灵敏度创造潜力,从而更快地发现医疗问题。在电力传输方面,超导体的使用可以大大节约能源。

住友电机仍然致力于开发在更高温度下产生超导性的技术,使这样的机会以及更多的机会成为可能。

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