Применение и свойства капилляров из ниобия-титана
Применение и свойства капилляров из ниобия-титана. Этот материал имеет решающее значение в ряде высокотехнологичных областей, в частности, в области сверхпроводимости. Сплавы ниобия-титана не используются в качестве конструкционных материалов; их основная ценность заключается в превосходных сверхпроводящих свойствах.
Основа сверхпроводимости: Высокая плотность критического тока: они способны проводить чрезвычайно высокие сверхпроводящие токи даже в сильных магнитных полях. Это ключ к их способности генерировать сильные магнитные поля. Превосходная пластичность: по сравнению с хрупкими сверхпроводящими соединениями типа A15 (такими как Nb₃Sn), сплавы ниобия-титана обладают превосходной пластичностью, что позволяет вытягивать их в сверхтонкие сверхпроводящие провода, которые затем можно скручивать в многожильные сверхпроводящие провода для обмотки магнитов. Регулируемые механические свойства: Холодная деформация и термическая обработка позволяют оптимизировать внутренние центры пиннинга, значительно повышая их токонесущую способность. Относительно низкая стоимость: Среди практических сверхпроводящих материалов ниобий-титан обладает наиболее отработанной технологией и самой низкой стоимостью, что обеспечивает его широкомасштабное применение.
Превосходные механические свойства: Как сплав, он обладает определенной прочностью и вязкостью, позволяющими выдерживать механические нагрузки, возникающие при изготовлении и эксплуатации магнитов. Несмотря на определенную степень коррозионной стойкости и стабильности при комнатной температуре, они все же требуют защиты в определенных средах. Стабилизированные проводники для сверхпроводящих магнитов являются основным и наиболее классическим применением, и это основное назначение капилляров из ниобия-титана. В больших сверхпроводящих магнитах требуется стабилизирующая конструкция для предотвращения «срыва» (внезапной потери сверхпроводимости). Капилляры из ниобия-титана выполняют здесь функцию «каналов»: во время или после изготовления этих стабилизированных проводников капилляры могут быть встроены в проводники, а их внутренний канал используется для циркуляции жидкого гелия (4,2 К или ниже). Они также используются в качестве прекурсоров для сверхпроводящих проводов – передового производственного процесса, использующего более сложную технологию изготовления многожильных сверхпроводящих проводов из ниобия-олова (Nb₃Sn).