ニオブチタン合金(Nb-Ti)は、現在最も成熟した実用的な超伝導材料として、低温超伝導分野を席巻しています。以下では、その超伝導特性、主要な用途、そして技術進歩について詳細に分析します。
ニオブチタン合金の超伝導特性における重要なパラメータ:臨界温度:約9.2K(Nb-47wt%Ti合金)。臨界磁場:4.2Kで12Tに達し、冷間加工により15Tまで増加可能。臨界電流密度:3000 A/mm2超(4.2K、5T)で、純粋なニオブをはるかに上回ります。利点:優れた機械的特性:極細線(直径<1μm)に伸線可能で、複雑な巻線要件に適しています。低コスト:成熟した加工技術。微細構造の最適化とα-Ti相制御:冷間加工(変形率>90%)+時効熱処理(400℃)により、ナノスケールのα-Ti析出相が形成され、磁束が強化されます。Cu/Nb-Ti多芯線の改良:超伝導コアの数が1000コアレベルから1万コアレベルに進化し、交流損失が低減します。
新しい複合導体Nb-Ti/CuNi:CuNiバリア層を追加することで低温での熱拡散を抑制し、パルス磁石に適しています。Nb-Ti-Al:アルミニウムマトリックスが熱伝導率を向上させ、高安定性磁石(量子コンピューティングデバイスなど)に使用されます。低温システム統合。直接冷却技術: Nb-Ti コイルを GM 冷凍機に直接結合して、液体ヘリウムへの依存を回避します。