в Удмуртии, в Глазове.
там на ЧМЗ выйграли тендер на производство 120 тонн такого кабеля. Сверхчистый сплав меди ниобия и бронзы формуют под давлением.
кабель для термояда.
Yepбронза в составе сплава - это мощно. особенно, если учесть, что медь отдельно... ага, и главное сверхчистый.... явно не хватает латуни и мельхиора.
меди ниобия и бронзы
там бронза похоже снаружи, оболочка. у них получаются в итоге нити в несколько микрон пучком в оболочке.
это то что удалось уловить на слух по ящику.
Yepтогда исходное стоит подкорректировать... а то читается однозначно...
ам бронза похоже снаружи, оболочка.
а смысл? все равно точно не известно, как оно там на самом деле, потому что журналисты стопудово напутали.
процесс выглядит так: шестигранные сверхпроводящие прутки по 5-8мм в диаметре укладывают в тридцатисантиметровую трубу видимо из бронзы, а эту трубу многостадийно прокатывают до диаметра кажется меньше сантиметра
Этот кабель что, при нормальной температуре сверхпроводник? Если да, то это супер, а если он при -260 град С сверхпроводник, то в чем новость? Этого "сверхпроводника" в Курчатнике в Москве знаете сколько? Только чтобы сделать его свехпроводящим, там установка стояла для захолаживания такая, что мама не горюй! И 99% времени занимает приведение и вывод его из свехпроводящего состояния. А по поводу термояда - эта тема всплывает всегда, как только нефть дорожает, сейчас она опять снизится, деньги по термоядерной тематике "освоят" и опять про нее забудут до следующего цикла подорожания нефти. Все ИМХО.
вряд ли при нормальной.
Так что все по Жванецкому: "Развернулись работы по озеленению!" - не для озеленения эти работы.
Там видимо под оболочку хладогент будет заливаться. Совершенно нормальная схема, на сверхсильных магнитах используется. Не сказать чтоб ширпотреб, но ничего революционного, увы, вполне рядовая штуковина.
Annне, ты не поняла. там в итоге поусантиметровые прутки становятся толщиной в сколько-то микрон. а весь кабель толщиной меньше сантиметра
Там видимо под оболочку хладогент будет заливаться. Совершенно нормальная схема, на сверхсильных магнитах используется. Не сказать чтоб ширпотреб, но ничего революционного, увы, вполне рядовая штуковина.
YepДык все равно потом будет оболочка для хладогента.
не, ты не поняла. там в итоге поусантиметровые прутки становятся толщиной в сколько-то микрон. а весь кабель толщиной меньше сантиметра
Странно, что без редкоземельных металлов сумели обойтись.
а ниобий?
Ann: Странно, что без редкоземельных металлов сумели обойтись
Потому что в Росвелле (инцидент 1947 года), похоже, их тоже не использовали.
Нет ничего нового, одни заимствования...
Кабели уже несколько десятков лет делают. В советское время сверхпроводящие кабели катали, кажется, в Усть-Каменогорске, сейчас есть в Подольске производство. ВНИИНМ имени Бочвара в Москве (как раз рядом с Курчатником) занимается разработкой кой-чего, на сайте ЧМЗ написано, что они кабель катают по тамошним разработкам.
Просто в Глазове самое новое и, возможно, самое большое производство, рассчитанное на большие промышленные объёмы.
Из меди, бронзы и ниобия - делают кабель, в котором сверхпроводником будет Nb3Sn - ниобий-олово. Причём технология сложная: надо сначала намотать из кабеля магнит, а потом отжигать пару недель при температуре градусов 600, тогда олово мигрирует из бронзы в ниобий, получается нужный сверхпроводник. Иначе никак, потому что Nb3Sn - очень хрупкая штука, её нельзя подвергать никаким деформациям.
Более ходовой и технологичный сверхпроводник - ниобий-титан, его так мучить не надо, просто делают готовый к употреблению провод, его можно гнуть, наматывать, но у него ниже токонесущая способность и ниже допустимое магнитное поле. Все магниты на БАКе сделаны из ниобий-титановых кабелей.
Делают кабели так, как говорит Yep, и диаметрами они бывают от нескольких десятых миллиметра. У меня есть такой кабелёк - внешний диаметр 0.87 мм, внутри 8920 жил ниобий-титана диаметром 5 микрон, запечатанных в матрицу из меди.
Охлаждаются они жидким гелием, но кабелей с внутренним каналом для гелия давно не делают. Либо магниты целиком погружают в гелий, либо в обмотках помещают теплопроводные элементы (например, алюминий чистотой 99.99), которые прикрепляются к трубке с жидким гелием.
Угу. Еще сказали, что полный процесс, от сборки заготовки до вывоза готового изделия в виде кабеля, уходит 9 месяцев. Единственно, чего я не понял, там был показан процесс сборки заготовки. Тётеньки укладывали прутки в похоже бронзовую трубу. Она действительно длиной всего около метра? Или это просто стендовая модель для показухи?
HIND
Или это просто стендовая модель для показухи?[/B]
Нормальные размеры. При протягивании объём материала не изменяется, а сечение с уменьшением радиуса падает квадратично. Так что если берёте такое "бревно" диаметром сантиментров 30 и длиной 1 м, то, прокатав до диаметра 1 см, получаете 900 метров кабеля. Диаметр 1 см - это очень толстый кабель, килоампер на 30-50, вряд ли такое даже в ИТЕРе, для которого это делают, есть. Значит, диаметр меньше, а кабель длиннее. Прокатаете до 1 мм - будет 90 км кабеля, но такой кусок без разрывов вряд ли выйдет.
Сама структура кабеля может быть сложной. Внешняя труба, скорее всего, медная, это хорошо для теплопроводности. А то, что в нее набивают, уже может быть бронзовыми шестигранниками, внутри которых ниобиевый пруток. Бронза нужна именно как источник олова. В центре кабеля вместо шестигранников опять вставляется медная серцевина для теплопроводности. Бывает и ещё сложнее, т.к. олово из бронзы диффундирует плохо, вводят разными способами дополнительные источники олова.
upd Почитал проспект с сайта ЧМЗ. Для ИТЕРа они катают провод Nb3Sn диаметром 0.81 мм с 7225 жил, и там есть медная оболочка, потом ниобиевый барьер, потом еще какие-то танталовые вставки, и уже внутри всего этого - бронзовая матрица с волокнами NbTi внутри.
И для него же - ниобий-титановый повод диаметром 0.73 мм с 5000 жил ниобий-титана в медной матрице, примерно как у меня есть. В СССР такой провод лет 15-20 назад уже делали. Хороший провод, но совсем не новый.
это не сверхпроводник, это то, тчо близко по характеристикам при определенных условиях
ну вот, Дворник кое-что прояснил
РамильВода тоже жидкая только при определённых условиях 😊
это не сверхпроводник, это то, что близко по характеристикам при определенных условиях
А может всё таки Рамиль прав и разговор идёт не о сверхпроводнике, а о криопроводнике?
http://www.chmz.net/ru/products/spm/
тут схема производства
Ещё бы узнать параметры этих сверхроводников... В настоящем сверхроводнике ток модет циркулировать и год и два... Криопроводники такими характеристиками не обладают, но и охлаждения до температур жидкого гелия не требуют.
нет конечно, они не будут работать при комнатной температуре, иначе это был бы прорыв в мировой энергетике, а завод был бы богаче газпрома.
это скорее всего крио.
Сообщения о высокотемпературных сверхроводниках были. Естественно, что температуры не комнатные, а ближе к температуре жидкого азота. Но есть ещё и криопроводники, которые охлаждаются жидким водородом, жидким азотом и имеют очень малое электрическое сопротивление, но всё же на равное нулю, как у сверхпроводника. Преимущество криопроводника в том, что при очень малых потерях он не чувствителен к магнитному полю, которое порождается прохождением эл. тока через провоник. Менее чувствителен и к случайному повышению температуры. Классический сверхпроводник в сильном магнитном поле свои сверхпроводящие свойства может и внезапно потерять, что чревато катострофическими последствиями.
Ниобий-титан и ниобий-олово, на основе которых катают кабели на ЧМЗ - самые настоящие сверхпроводники. Второго рода, если это кому-то о чём-то говорит. Они относятся к т.н. низкотемпературным из-за того, что в состояние сверхпроводимости переходят при температуре около жидкого гелия: ниобий-титан ниже 10 К, ниобий олово точно не помню, около 16-18 К. Это НЕ криопроводимость, а переход в другое физическое состояние.
Высокотемпературные сверхпроводники - это в основном сверхпроводящие керамики. По ним ведётся большая работа в области разработки практических приложений, т.к. жидкий азот существенно дешевле гелия, и вообще температуру жидкого азота легко получить вообще без азота. Основные направления - энергетика и поезда на магнитной подушке. Буржуи уже внедряют это в жизнь, а мы позади планеты всей.
А криопроводники - это обычные чистые металлы, например, медь и алюминий. В зависимости от чистоты у них при захолаживании до температуры жидкого гелия сопротивление может упасть в 200-400 раз. Вместо сверхпроводников их использзовать невозможно, т.к. токонесущая способность у них раз в сто ниже. В современный ниобий-титан можно впиливать до 6 кА/кв.мм, среднее значение где-нибудь 2-3 кА. А в медь считайте сами: при комнате допустимая плотность тока в обмотке считается около 5 А/кв.мм, если уменьшить сопротивление в 400 раз, то ток можно повысить всего в 20, чтобы получить ту же мощность потерь. А снять те же самые ватты при температуре гелия будет стоить очень сильно дороже, чем если охлаждать водой при комнатной температуре.
Кстати, "классический" сверхпроводник (т.е. СП первого рода) в магнитном поле действительно может потерять свойства внезапно, хотя поле перехода в общем для него известно. А второго рода при правильном изготовлении кабеля - очень стабильная штука, "сам по себе" он в нормальное состояние не переходит, только если поле, плотность тока или температура выше критических значений.
А 6-ти гранная форма продиктована чем-либо кроме удобства сборки матрицы? Кстати я понял, что же это мне напоминает - ТВЭЛы.
Про форму ТВЭЛов не знал. У меня, начиная с третьего курса ВУЗа (с 93-его года) тематика сначала практики, а потом работы - сверхпроводящие соленоиды, сверхпроводящие преобразователи для ввода тока в эти соленоиды, и сопутствующие вопросы, вроде защиты СП магнитов и низкотемпературной термометрии.
Шестигранники - это исключительно из соображений геометрии, наиболее правильная и плотная упаковка получается. Пчёлы совсем не зря придумали соты 😊
Yep
кабель для термояда.
Так а что там насчет термояда? Россия скоро станет энергетической сверхдержавой?
не, это международный проект
Это международный проект распила бабок. В свое время Рональд Рейган зарубил все эти проекты в Штатах, а в Японии эта тема навернулась из-за ихней экономической депрессии чуть позже, и эти бедолаги приезжали в Курчатник посмотреть наш Токамак. Приезжали в основном пенсионеры из Принстона. Просто доводилось общаться лично. ИМХО: практических (в смысле использования для промышленности) перспектив эта байда не имеет.
ИТЕР - международный проект по исследованию управляемого термояда (ITER (the International Thermonuclear Experimental Reactor). С термоядом действительно интересно получается: в остальных сферах развитие приводит к каким-то видимым результатам, а термояд с момента появления, с одной стороны, имеет достижения в виде роста температуры, плотности плазмы и времени её удержания, с другой - с каждым новым шагом прогноз о получении полезных для народного хозяйства результатов только отодвигается ещё дальше. Раньше, когда термояд только зарождался, физики обещали военным малюсенькие и невероятно мощные источники энергии через несколько лет. А ИТЕР - в 2003 году планировали, что запустят в 2014, сейчас пишут - в 2018. Причем план работы у него на 20 лет, и это только физическая экспериментальная работа для изучения законов природы. О практической применимости даже к концу этого срока уже не говорят.
Так что правда, бабки пилят. Хорошо, что часть этих опилок достается нашей науке и промышленности.
Шикарный проект, судя по описанию - шоп я так жил 😀
2 Дворник : Спасибо за подробные разъяснения. Что такое и чем различаются сверхпроводники первого и второго рода немного знаю. Просто последний раз обращал внимание на эту тему лет 16-18 назад и несколько не в курсе новых разработок. Тогда высокотемпературные сверхпроводящие материалы сравнительно недавно появились и разговор больше шёл про керамику.
ДворникНу насчет промышленности не знаю, а вот вся наша наука с конца 80-х по середину 90-х целиком перебралась "туда". Во всяком случае из Курчатника все, кто что-либо из себя представлял уехали, кто - в Германию, в Гейдельберг (Хайдельбург по-ихнему), кто - в солнечную Калифорнию. Насчет вернувшихся - ни разу не слышал.
Так что правда, бабки пилят. Хорошо, что часть этих опилок достается нашей науке и промышленности.
Курчатник - это ещё не вся наша наука, хотя я тоже слышал, что они там всё продали и разъехались 😊 Однако с неделю назад к нам приезжал оттуда товарищ, который клепает магниты из NbTi и Nb3Sn на продажу, он тут защищаться собирается на доктора (там нет профильного совета). Ничего вроде, не уехал пока, и разработки некоторые интересные есть, например небольшой накопитель энергии из двух СП магнитов, на случай перебоев в электроснабжении - чтобы поддержжать потребителя вроде небольшого предприятия в течение нескольких секунд-десятков секунд, которые пройдут между отключением основного питания и запуском резервного.
ДворникМожет дешевле не допускать перебоев? Или еще что-нибудь по-проще?
Ничего вроде, не уехал пока, и разработки некоторые интересные есть, например небольшой накопитель энергии из двух СП магнитов, на случай перебоев в электроснабжении - чтобы поддержжать потребителя вроде небольшого предприятия в течение нескольких секунд-десятков секунд, которые пройдут между отключением основного питания и запуском резервного.
Postoronnim V
Тогда высокотемпературные сверхпроводящие материалы сравнительно недавно появились и разговор больше шёл про керамику
Сейчас ВТСП тоже, по-моему только керамика, её два основных вида, я в ней не разбираюсь. Но технология сильно вперед ушла, сейчас умеют делать длинные кабели, правда стоят они довольно дорого, там подложка из серебра 😊
prosstak
Может дешевле не допускать перебоев? Или еще что-нибудь по-проще?
Ну совсем-то без перебоев вряд ли бывает, а технику часто надо либо плавно остановить, либо дать время на запуск резервной системы.
Вообще направление SMES (сверхпроводящие магнитные накопители энергии) в прикладной сверхпроводимости почему-то активно развивается. Например, мужик, представивший эту разработку, делал её не из научного интереса, а по заказу южнокорейцев. Видимо, это выгодно при каких-то условиях.
В принципе, эта штука много есть не просит - в неё накачивают пару мегаджоулей энергии, и она стоит себе в замкнутом режиме, потери энергии там маленькие. Удивительно, конечно, что это из обычных, на жидколм гелии, сверхпроводников. Мне казалось, буржуи все спят и видят, как бы ВТСП заюзать. Но, с другой стороны, литр гелия хоть и стоит до 15 баксов, но сейчас есть такие машинки - криокулеры с реконденсорами, очень компактные, которые позволяют организовать замкнутый цикл практически без расходования хладоагента. Заливаешь гелий, закрываешь, и он там внутри испаряется, а реконденсор его обратно ожижает. С помощью кулеров можно в принципе даже без жидкого гелия получать температуру в 3.5 - 4 Кельвина, некоторые конторы производят такие "сухие" СП магниты. Прогресс, туды его.