Niobi-estany
El niobi-estany és un compost intermetàl·lic de niobi (Nb) i estany (Sn), utilitzat industrialment com a superconductor de tipus II. Aquest compost intermetàl·lic té una estructura simple: A3B. És més car que el niobi-titani (NbTi), però segueix sent superconductor fins a una densitat de flux magnètic de 30 teslas [T] (300,000 G),[1] en comparació amb un límit d'aproximadament 15 T per NbTi.
 | |
 | |
| Substància química | tipus d'entitat química  |
|---|---|
| Massa molecular | 397,429 g/mol |
| Estructura química | |
| Fórmula química | NbSn |
| Propietat | |
| Punt de fusió | 2.130 °C |
El 1954 es va descobrir que Nb ₃ Sn era un superconductor. La capacitat del material per suportar corrents elevats i camps magnètics es va descobrir el 1961 i va iniciar l'era de les aplicacions a gran escala de la superconductivitat.
L'abril de 2008 es va reclamar una densitat de corrent rècord sense coure de 2.643 A mm −2 a 12 T i 4.2 K.[2]
Es va descobrir que Nb ₃ Sn era un superconductor l'any 1954, un any després del descobriment de V₃Si, el primer exemple de superconductor A₃B.[3] El 1961 es va descobrir que el niobi-estany encara presenta superconductivitat a grans corrents i camps magnètics forts, convertint-se així en el primer material conegut que suporta els corrents i camps elevats necessaris per fabricar imants d'alta potència útils i maquinària elèctrica.[4][5]
El solenoide central i els imants superconductors de camp toroidal per al reactor de fusió experimental ITER previst utilitzen niobi-estany com a superconductor.[6] La bobina del solenoide central produirà un camp de 13.5 teslas (135,000 G). Les bobines de camp toroidal funcionaran a un camp màxim d'11,8 T. L'ús estimat és de 600 tones mètriques (590 tones long) de brins de Nb ₃ Sn i 250 tones mètriques de brins de NbTi.[7][8]
Referències
modifica- ↑ Godeke, A.; Cheng, D.; Dietderich, D. R.; Ferracin, P.; Prestemon, S. O. Limits of NbTi and Nb3Sn, and Development of W&R Bi-2212 HighField Accelerator Magnets, 01-09-2006 [Consulta: 26 desembre 2015].
- ↑ «Record current with powder-in-tube superconductor» (en anglès). laboratorytalk.com. Arxivat de l'original el 8 octubre 2008. [Consulta: 6 setembre 2008].
- ↑ Matthias, B. T.; Geballe, T. H.; Geller, S.; Corenzwit, E. Physical Review, 95, 6, 1954, pàg. 1435. Bibcode: 1954PhRv...95.1435M. DOI: 10.1103/PhysRev.95.1435.
- ↑ Geballe, Theodore H. Physics Today, 46, 10, 1993, pàg. 52–56. Bibcode: 1993PhT....46j..52G. DOI: 10.1063/1.881384.
- ↑ Godeke, A. Supercond. Sci. Technol., 19, 8, 2006, pàg. R68–R80. arXiv: cond-mat/0606303. Bibcode: 2006SuScT..19R..68G. DOI: 10.1088/0953-2048/19/8/R02.
- ↑ «Results of the first tests on the ITER toroidal magnet conductor» (en anglès). Commissariat à l'Énergie Atomique, 10-09-2001. [Consulta: 6 setembre 2008].
- ↑ Grunblatt, G.; Mocaer, P.; Verwaerde, Ch.; Kohler, C. Fusion Engineering and Design (Proceedings of the 23rd Symposium of Fusion Technology), 75–79, 2005, pàg. 1–5. DOI: 10.1016/j.fusengdes.2005.06.216.
- ↑ «Alstom and Oxford Instruments Team Up to Offer Niobium–tin Superconducting Strand» (en anglès). Alstrom, 27-06-2007. [Consulta: 6 setembre 2008].