Süper teller - elektrik enerjisi endüstrisinde nanoteknoloji

Akademisyen A.A. adını taşıyan Tüm Rusya Anorganik Araştırmalar Enstitüsü uzmanları Bochvara, en yeni süper telleri oluşturmak için teknolojiyi geliştirdi. Teknolojinin özü, bimetalik kompozit kütüklerin müteakip deformasyonları ile sıralı montajıdır. Bu, sıradan bir bakır telin matrisine sadece 6-10 nm kalınlığında bant niyobyum liflerinin dahil edilmesini mümkün kılar.

Sonuç, 2 x 3 mm kesitli, bu en iyi niyobyum liflerinin 400 milyonuna kadar olan bir kompozit teldir. Ortaya çıkan tel, anormal derecede yüksek bir mekanik mukavemet, önemli ölçüde 500 MPa'dan fazla ve saf bakırın iletkenliğinin% 65-85'lik bir elektrik iletkenliği ile karakterize edilir; bu, lifler arasındaki küçük bir mesafe ile, bakır matrisindeki elektronların ortalama yol uzunluğu ile karşılaştırılabilir.

Süper teller, elektriksel iletkenliği karşılık gelen saf bakırın bu değerinin% 40 ila 80'i olan çekme mukavemeti 400-450 MPa'yı aşan teller olarak kabul edilir. 2012 yazında, RUSNANO ile birlikte, Nanoelectro tesisi Rusya'da endüstriyel faaliyetlerinin bir parçası olarak başlatıldı, yılda 50 tona kadar planlanan hacmi olan bu ultra yüksek mukavemetli nanoyapılı tellerin üretimi başladı.

Proje bütçesi 1.02 milyar ruble idi. Gemi inşa işletmeleri de dahil olmak üzere bir dizi yabancı şirket, Rus yapımı süper telleri elde etmekle kendi çıkarlarına sahiptir, çünkü yeni ürünler piyasadaki mevcut analoglarını önemli ölçüde aşmaktadır.

Günümüzde süper tellere öncelikle bilim adamları tarafından süper güçlü elektromıknatıslar oluşturmak için ihtiyaç duyulmaktadır. Proje ortakları: CERN, Kurchatov Enstitüsü, Yüksek Manyetik Alanlar Ulusal Laboratuvarı, Los Alamos, ABD, Rossendorf Araştırma Merkezi, Dresden, Almanya, Rusya Demiryolları, VNIIKP, ALPHISICA GmbH.

Mart 2012'de, Los Alamos laboratuvarında bir dünya rekoru kırıldı, burada Rus süper tellerine dayanan bir elektromıknatıs, Dünya'nın manyetik alanından 2 milyon kat daha fazla olan 100 Tesla indüksiyonu gösterdi. Buna ek olarak, robotik, mikroelektronik, gemi yapımı, uçak üretimi ve diğer önemli yüksek teknoloji endüstrileri gibi endüstriler süper teller kullanmakla ilgilenmektedir.

Yeni kompozit malzemeyi bakır, bronz, pirinç ile karşılaştırırsanız, avantajlar belirginleşecektir. Saf bakır olağanüstü elektrik iletkenliğine sahiptir (gümüşten daha düşük), ancak aynı zamanda bakırın gerilme mukavemeti sadece 220-270 MPa'dır.

Bronzun iletkenliği saf bakırın iletkenliğinin sadece% 17'sidir, ancak 400-970 MPa'nın çekme mukavemeti. Pirinç 380-880 MPa gerilme mukavemetine sahiptir, ancak elektrik iletkenliği bakırın elektrik iletkenliğinden 2 kat daha düşüktür.

Süper iletkenlerin yeni malzemesine gelince, buradaki gerilme mukavemeti 1200 MPa'ya ulaşır ve elektrik iletkenliği, bakırın elektrik iletkenliğine göre biraz daha düşüktür.

Bu nedenle, yüksek mekanik özelliklere sahip süper iletkenler, yüksek alanlı dürtü mıknatısları ve manyeto-dürtü indüktörleri, havacılık ve uzay teknolojisi, donanma ve savunma endüstrisi için ve ayrıca yüksek hızlı trenler için kontak telleri için vazgeçilmezdir.

Kabloların mukavemeti, ıslak karın ve cılız bir rüzgarın genellikle yerleşim yerlerinde kesintiler ve uzun onarım çalışmaları ile dolu olan güç hattı kırılmalarına yol açtığı iklim koşullarımızda da önemlidir. Zamanla, nanoyapılı teller neredeyse kesinlikle bu sorunun çözülmesine yardımcı olacaktır.

Ayrıca bakınız:Nano jeneratörler - evrensel enerji jeneratörleri

Comments

[#1]

her şey yolunda, ama maliyet hakkında hiçbir şey söylenmez

[#2]

Bu tellerin tüm avantajlarıyla, ana dezavantajı, güç hatları için kritik bir parametre olan ağır ağırlıktır ve maliyetleri geleneksel tellerin maliyetinden çok daha yüksektir.