Aleación de Niobio-Titanio (Aleación de Nb-Ti)
Relación de composición: La relación de niobio aTitanio .html> titanioNo es fijo, sino que se ajusta con flexibilidad de acuerdo con los escenarios de aplicación específicos y los requisitos especiales de rendimiento. En las aleaciones comunes de Nb - ti, la fracción de masa de niobio suele oscilar entre el 40% y el 60%, y el resto es titanio. Este sutil cambio en la relación de composición, al igual que el ajuste de la perilla en un instrumento de precisión, tendrá un impacto muy significativo en las propiedades superconductoras y mecánicas de la aleación, satisfaciendo así las diferentes necesidades de las diferentes industrias.
Estructura de cristal: La aleación tiene una estructura de cristal cúbico centrada en el cuerpo, que es como la piedra angular de un edificio estable. No solo da a la aleación ciertas propiedades mecánicas y físicas, sino que también desempeña un papel clave en las propiedades superconductoras, sentando las bases para sus excelentes propiedades superconductoras en entornos de baja temperatura.
Barra de aleación de niobio y titanio
Proceso de producción: En primer lugar, las materias primas de niobio y titanio de alta pureza se funden en lingotes de aleación con composición uniforme mediante fusión por arco al vacío o fusión por haz de electrones en una proporción específica. Posteriormente, el lingote de aleación debe abrirse mediante extrusión en caliente o forja en caliente para dar forma inicialmente a su forma. A continuación, se procesa gradualmente en barras de las especificaciones requeridas mediante forja, laminado y otras técnicas de procesamiento. Durante el procesamiento, se controlan estrictamente parámetros como la temperatura y la deformación para optimizar su estructura interna y mejorar las propiedades mecánicas y superconductoras.
Características de rendimiento: Tiene alta resistencia y dureza, puede soportar grandes fuerzas externas y cargas, y se puede usar como material para piezas pesadas en algunos campos de fabricación mecánica. Las buenas propiedades superconductoras hacen que su resistencia se acerque a cero en entornos de baja temperatura, y se puede usar para fabricar componentes centrales de imanes superconductores. Su resistencia a la fatiga también es excelente. Aún puede mantener un rendimiento estable bajo estrés repetido y no es propenso a fracturas por fatiga. Además, debido a las características del niobio y el titanio en sí mismos, las varillas Nb-Ti también tienen cierta resistencia a la corrosión y pueden permanecer estables en entornos químicos generales.
Áreas de aplicación: En aceleradores de partículas, se utiliza para fabricar componentes clave de soporte de imanes superconductores. Con su alta resistencia y buenas propiedades superconductoras, asegura el funcionamiento estable de los imanes en entornos de alto campo magnético, guía con precisión y acelera los haces de partículas. En los dispositivos experimentales de imán superconductor utilizados para la investigación científica, es un material estructural importante y un portador de material superconductor, proporcionando una base fiable para que los investigadores estudien fenómenos superconductores y propiedades físicas relacionadas. En algunos campos de fabricación de maquinaria de alta gama, como la fabricación de componentes clave de transmisión de máquinas herramientas de alta precisión, su alta resistencia y resistencia a la fatiga se utilizan para garantizar la estabilidad de las máquinas herramientas durante el procesamiento a largo plazo y de alta precisión.
Nb-Tialambre de aleación
Proceso de producción: Utilizando barras de aleación Nb-Ti como materias primas, primero realice el tratamiento superficial para eliminar impurezas y capas de óxido. Luego, a través de múltiples procesos de estirado, el diámetro se reduce gradualmente para alcanzar las especificaciones de alambre requeridas. Durante el proceso de estirado, con el fin de eliminar el fenómeno del endurecimiento de trabajo, es necesario llevar a cabo el tratamiento de recocido intermedio a tiempo para garantizar la flexibilidad y el rendimiento de procesamiento del alambre. Por ejemplo, después de cada estirado, de acuerdo con el grado de endurecimiento de trabajo del alambre, seleccione la temperatura y el tiempo de recocido apropiados para restaurar la buena plasticidad del alambre para el estirado posterior. Durante el proceso de estirado, la selección de la matriz de estirado de alambre y el control de la velocidad de estirado también son cruciales para garantizar la precisión dimensional y la calidad de superficie del alambre.
Características de rendimiento: Tiene una flexibilidad extremadamente alta y se puede doblar, enrollar y otras operaciones como ordinariasAlambre metálicosin romperse fácilmente. Tiene buenas propiedades superconductoras a bajas temperaturas y se puede utilizar para transmitir grandes corrientes con casi ninguna pérdida de energía. Aunque el diámetro es delgado, todavía tiene una cierta resistencia y puede soportar una cierta cantidad de tensión. Su resistencia a la corrosión permite su uso estable en algunos entornos especiales y no se daña fácilmente por la corrosión. Además, la resistencia del alambre de aleación es extremadamente baja en el estado superconductor, lo que puede satisfacer algunos escenarios de aplicación con requisitos exigentes para una baja resistencia.
Campo de aplicación: En el equipo de resonancia magnética nuclear (RMN) en el campo médico, es un material clave para la fabricación de bobinados magnéticos superconductores. La bobina superconductora formada por enrollamiento puede generar un campo magnético fuerte, proporcionando la fuente de campo magnético central para el equipo de resonancia magnética y realizando imágenes de alta precisión de los tejidos internos del cuerpo humano. En dispositivos de interferencia cuántica superconductores (SQUID), como componente clave para la conexión y la transmisión, utiliza sus propiedades superconductoras para garantizar una transmisión eficiente y la detección precisa de señales débiles, y tiene aplicaciones importantes en pruebas biomédicas, exploración geológica y otros campos. En la industria electrónica, se utiliza para fabricar algunos componentes electrónicos con requisitos extremadamente altos para la transmisión de señales, como cables sensibles de sensores de gama alta, para garantizar una transmisión de señal estable y una detección de alta precisión.
Niobio de titanioPlaca de aleación
Proceso de producción: en primer lugar, los lingotes de aleación fundidos se laminan en caliente, y luego los lingotes de aleación se laminan gradualmente en placas más gruesas a través de laminadores. Durante el proceso de laminación en caliente, la temperatura y la fuerza de laminación se controlan para mejorar la estructura organizativa de la aleación y mejorar las propiedades de la placa. Posteriormente, se lamina en frío para mejorar aún más la precisión y la calidad de la superficie de la placa. Según las diferentes necesidades, se pueden realizar múltiples procesos de laminación en frío y recocido intermedio.
Características de rendimiento: Tiene buena resistencia y tenacidad, puede mantener una forma estable bajo cierta presión y fuerza de flexión, y no es fácil de romper o deformar. Exhibe excelentes propiedades superconductoras en entornos de baja temperatura y se puede usar para fabricar componentes superconductores de gran área. Su calidad superficial es alta y plana, lo que es conveniente para el procesamiento y tratamiento posteriores.
Campo de aplicación: en los equipos eléctricos superconductores, como la capa de blindaje de los cables superconductores, su Superconductividad y buenas propiedades mecánicas se utilizan para proteger eficazmente la interferencia electromagnética, al tiempo que garantizan la estabilidad y seguridad de los cables al transmitir grandes corrientes eléctricas. En el dispositivo experimental de fusión nuclear, como material de soporte estructural y blindaje de imanes superconductores, no solo debe soportar enormes fuerzas electromagnéticas y tensiones mecánicas, sino también tener buenas propiedades superconductoras para garantizar el progreso sin problemas del experimento de fusión nuclear. En algunos dispositivos electrónicos de alta gama, se utiliza para fabricar escudos o radiadores, aprovechando su buena conductividad eléctrica y térmica, así como su resistencia a la corrosión, para garantizar el funcionamiento estable de los dispositivos electrónicos en entornos complejos.
Ventajas de la aleación de niobio y titanio
Excelente rendimiento superconductor
Excelentes parámetros críticos: la temperatura crítica (tc) de la aleación Nb - ti suele ser de unos 9 - 10 k, y puede mostrar propiedades superconductoras a bajas temperaturas, es decir, la resistencia está cerca de cero. Al mismo tiempo, su campo magnético crítico (hc) es muy alto y puede mantener un Estado superconductor en un campo magnético fuerte, lo que lo hace muy beneficioso en la fabricación de imanes superconductores. Puede cumplir con los estrictos requisitos de campo magnético fuerte y características de Resistencia cero, como aceleradores de partículas y equipos de resonancia magnética nuclear (rm), garantizar el funcionamiento estable del equipo y lograr una alta eficiencia.
Transmisión no destructiva de grandes corrientes: en estado superconductor, la aleación Nb - ti puede lograr la transmisión no destructiva de grandes corrientes. Esta característica es de gran importancia en equipos eléctricos superconductores como los cables superconductores. El uso de aleación de niobio y titanio puede reducir en gran medida la pérdida de energía durante la transmisión de energía, mejorar la eficiencia de la transmisión de energía y proporcionar un fuerte apoyo para el uso eficiente de la energía.
Buenas propiedades mecánicas
Tanto resistencia como dureza: la aleación de Nb-Ti tiene alta resistencia y dureza, y puede soportar grandes fuerzas y cargas externas. Las varillas de aleación se pueden usar para fabricar piezas pesadas. En el campo de la fabricación de maquinaria de alta gama, como las piezas clave de transmisión de máquinas herramientas de alta precisión, se basan en su alta resistencia y resistencia a la fatiga para garantizar la estabilidad del equipo durante el procesamiento a largo plazo y de alta precisión.
Buena ductilidad: El alambre de aleación tiene una flexibilidad extremadamente alta y se puede doblar, enrollar y otras operaciones como el alambre metálico ordinario sin romperse. Esta característica hace que funcione bien en aplicaciones que requieren procesamiento de formas complejas, como la fabricación de bobinados magnéticos superconductores. Al mismo tiempo, las placas de aleación también tienen buena resistencia y tenacidad. Pueden mantener una forma estable cuando se someten a cierta presión y fuerza de flexión, y no son fáciles de romper o deformar, lo que es conveniente para el procesamiento y la manipulación posteriores.
Excelente resistencia a la corrosión
Debido a las características del niobio y el titanio en sí mismos, la aleación Nb-Ti tiene cierta resistencia a la corrosión. Puede permanecer estable en entornos químicos generales y algunos entornos especiales y no se daña fácilmente por la corrosión. Esta ventaja garantiza su uso a largo plazo y estable en medicina, electrónica y otros campos, prolonga la vida útil de los equipos relacionados y reduce los costos de mantenimiento. Por ejemplo, en equipos de resonancia magnética, los bobinados de imán superconductores hechos de alambre de aleación pueden funcionar de manera fiable incluso en un entorno de trabajo complejo; en la industria electrónica, los alambres de aleación y las placas de aleación usadas para fabricar componentes electrónicos pueden resistir la erosión química en el medio ambiente y garantizar una transmisión de señal estable.
Buen rendimiento de procesamiento
Fuerte aplicabilidad de varias tecnologías de procesamiento: Desde la fundición hasta la formación, la aleación de Nb-Ti es adecuada para una variedad de tecnologías de procesamiento. Los lingotes de aleación se pueden obtener mediante fusión por arco al vacío o fusión por haz de electrones, y luego se pueden procesar en varillas, alambres, placas y otros productos de diferentes formas y especificaciones a través de extrusión en caliente, forja en caliente, forja, laminado, estirado y otros procesos. Durante el procesamiento, mediante el control preciso de parámetros como la temperatura y la deformación, su estructura interna se puede optimizar aún más para mejorar el rendimiento superconductor y las propiedades mecánicas.
Alta controllabilidad del proceso de procesamiento: tomando el proceso de estirado de alambre de aleación como ejemplo, el fenómeno del endurecimiento de trabajo se puede eliminar a través del recocido intermedio durante el proceso de estirado. La temperatura y el tiempo de recocido apropiados se seleccionan de acuerdo con el grado de endurecimiento de trabajo del alambre para garantizar la flexibilidad y el rendimiento de procesamiento del alambre. Para el procesamiento de laminado en frío de placas de aleación, se pueden llevar a cabo múltiples tratamientos de laminado en frío y recocido intermedio de acuerdo con diferentes necesidades, y la precisión del grosor y la planicidad superficial de las placas se pueden controlar con precisión para satisfacer las diversas necesidades de diferentes escenarios de aplicación.
