ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ из "Новые материалы " Частотные характеристики представляют собой зависимости комплексной магнитной проницаемости ( д = д - уц ) и тангенса угла потерь (tg8 = от частоты перемагничивания / которые называют магнитными спектрами. На рис. 8.12 в качестве примера показаны магнитные спектры Ni—Zn-ферритов. С увеличением частоты перемагничивания до некоторого значения (граничная частота проницаемость и тангенс угла потерь практически не изменяются, однако при некоторой частоте (различной для разных ферритов) начинается резкое снижение ц и увеличение i и tg 8. Причины этих изменений связывают с резонансными явлениями при высокочастотном перемагничивании (ферромагнитный резонанс). Граничная частота определяет верхний частотный предел работы различных ферритов. Для Ni-Zn-ферритов — это до 10 МГц, для Мп—Zn-ферритов — до 1 МГц, для Li Zn-ферритов — до 100 МГц. [c.579] Динамика роста достигнутой критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние за период с 1911 по 2002 гг. показана на рис. 8.16. [c.586] Основные физические свойства сверхпроводников, лежащие в основе к практических применений, можно сформулировать следующим образом. [c.587] Первые два из указанных свойств лежат в основе сильноточных сверхпроводниковых технологий, предназначенных для устройств больших мощностей и запасенных энергий. Эти технологии находят непосредственное применение в электроэнергетике, а с некоторыми вариациями — во всех направлениях промышленного производства и транспорта. O taльныe свойства используются в слаботочных сверхпроводниковых технологиях, применяемых в телекоммуникационной технике, прецизионном приборостроении, научном и медицинском оборудовании. Основные сверхпроводники, используемые сегодня в технике, и их физические параметры представлены в табл. 8.17. [c.587] Промышленное производство технических сверхпроводящих материа-юв было освоено в мире к середине 70-х годов XX в. Активно разраба-гывались различные устройства, использующие явление сверхпроводимости, - от лабораторных магнитов для камерных научных исследований в физике, химии, биологаи до крупных, индустриального масштаба установок по магнитному удержанию горячей термоядерной плазмы или импульсные источники энергии большой мощности на базе индуктивных накопителей. [c.589] Основу технических сверхпроводящих материалов составляли в то время два НТСП-материала. Первый из них - деформируемый сплав Nb-Ti со следующими параметрами критическая температура 9,6 К при нулевых магнитном поле и токе, критическое магнитное поле 12 Тл при 4,2 К (температура кипения жидкого гелия при нормальном давлении), нулевом токе и критической плотности тока, равной 3x10 А-м при 4,2 К и в магнитном поле 5 Тл. Стоимость такого материала не превышает нескольких долларов за 1 кА м. [c.589] Сами технические сверхпроводящие провода представляли собой сложные композитные конструкции из разнородных материалов с уль-тратонкими (до долей микрона) нитями собственно сверхпроводника. Наукоемкая технология их изготовления (рис. 8.17) была освоена СССР, США, Японией, ФРГ и другими индустриально развитыми странами. [c.589] Это оборудование действительно продемонстрировало выигрыш в КПД и массогабаритных показателях по сравнению с традиционным. И хотя были очевидны пути повышения его надежности до уровня требований энергетических стандартов, промышленного распространения оно не получило. Причин тому несколько. Из-за слишком большого значения фактора pf, или фактора омических потерь, конкурентоспособным сверх-проводниковое оборудование признавалось при больших единичных мощностях, например, генераторы при мощностях более 800... 1000 МБ А, линии электропередач при мощностях более 5 ГВ А и дальностях в несколько тысяч километров. Большое сопротивление (и не только психологическое) по отношению к новому встречала перспектива использования сложного и на первых порах недостаточно надежного криогенного оборудования гелиевого уровня температур и самого хладагента -дорогого жидкого гелия. [c.591] стабильностью во времени и пространственной однородностью так называемого замороженного магнитного поля сверхпроводящего соленоида, к 1990-м годам они сильно потеснили на рынке более дешевые томографы с резистивными или постоянными магнитами. Теперь ежегодно выпускается около 1000 сверхпроводниковых магниторезонансных томографов, и ежегодный объем их продаж превышает 2 млрд долл. [c.592] Что касается сверхпроводниковых сепараторов и индуктивных накопителей, то они делают первые шаги на рынке. В СССР в свое время был создан объемно-градиентный магнитный сепаратор для обогащения бедных железистых кварцитов, в США — высокоградиентные сепараторы для прецизионной очистки каолина и сверхпроводниковые индуктивные накопители с запасенной энергией масштаба нескольких киловатт-часов, недавно установленные в системах бесперебойного обеспечения электропитания ответственных потребителей энергии. И все это стало возможным после заметного усовершенствования криогенной техники гелиевого уровня температур, произошедшего в последние годы. [c.592] Кабели с теплым диэлектриком не содержат такого сверхпроводящего экранирующего слоя, поэтому их стоимость существенно ниже. Результатом использования этой конструкции является меньший расход сверхпроводящего материала и использование обычных изоляционных материалов в противоположность новым диэлектрикам, которые многим исследовательским группам приходится разрабатывать с нуля . Кроме того, поскольку кабель с теплым диэлектриком конструктивно сходен с обычным кабелем, то при его изготовлении, монтаже и соединении можно использовать многократно проверенные и надежные прежние технологии. Меньший диаметр ВТСП-кабеля с теплым диэлектриком позволяет использовать его в существующих линиях электропередач. Во многих случаях проводники соседних фаз могут быть без труда удалены на значительное расстояние друг от друга. За счет этого устраняется необходимость магнитного экранирования. [c.593] Вернуться к основной статье