Poudre de niobium et de titane
Table des matières
niobium titane poudre est un matériau intermétallique avancé doté d'excellentes propriétés supraconductrices et d'une grande résistance. Cet article présente une vue d'ensemble de la poudre de NbTi, notamment sa composition, ses méthodes de production, ses principales propriétés, ses applications, ses spécifications, son prix, etc.
Aperçu de la poudre de niobium et de titane
Le NbTi est un composé intermétallique composé de niobium (Nb) et de titane (Ti). Il est considéré comme un matériau supraconducteur, capable de conduire l'électricité avec une résistance nulle en dessous d'une température critique. Le NbTi présente une résistance supérieure à celle du niobium pur et des propriétés supraconductrices améliorées grâce à l'ajout de titane.
Les propriétés clés qui rendent le NbTi utile pour diverses applications de haute technologie sont les suivantes :
- Température critique élevée
- Champ magnétique critique élevé
- Bonne ductilité et facilité de mise en œuvre
- Excellente résistance
- Résistance à la corrosion
- Biocompatibilité
La poudre de NbTi peut être compactée sous diverses formes de produits, allant du fil et du ruban aux tiges et aux formes spéciales. Les principales applications utilisent la supraconductivité, notamment pour les appareils d'IRM, les accélérateurs de particules, les réacteurs de fusion tokamak et les aimants à haut champ. La combinaison de la résistance et de la conductivité convient également au NbTi pour les appareils médicaux avancés, les composants aérospatiaux, les détecteurs de particules et le stockage de l'énergie.
Composition de poudre de niobium titane
| Teneur en niobium (Nb) (wt%) | Teneur en titane (Ti) (wt%) | Propriétés | Applications |
|---|---|---|---|
| 40-50 | 50-60 | * Bon équilibre entre résistance et ductilité * Haute résistance à la corrosion * Usinabilité modérée | * Composants aérospatiaux (pales de turbines, trains d'atterrissage) * Équipements de traitement chimique * Implants biomédicaux |
| 50-56 | 44-50 | * Haute résistance * Excellente résistance au fluage à des températures élevées * Convient à la fabrication additive (impression 3D) | * Pièces pour moteurs à réaction * Échangeurs de chaleur * Articles de sport à haute performance |
| 56-65 | 35-44 | * Très haute résistance * Résistance supérieure à l'usure * Ductilité limitée | * Outils de coupe * Plaques d'usure * Applications militaires |
| 65-75 | 25-35 | * Résistance extrême à haute température * Résistance améliorée à l'oxydation * Fragile à température ambiante | * Creusets réfractaires * Composants de moteurs-fusées * Bords d'attaque de véhicules hypersoniques |
Production de poudre de niobium titane
| Stade | Description | Principales considérations |
|---|---|---|
| Sélection des matières premières | La base d'une poudre de NbTi de haute qualité repose sur une sélection méticuleuse des matériaux de départ. Le niobium et le titane, les éléments primaires, doivent être d'une grande pureté pour minimiser les impuretés dans le produit final. | – Niobium : Les poudres de niobium ou d'hydrure de niobium fondues par faisceau d'électrons (EBM) sont préférées en raison de leur faible teneur en oxygène et de leur bonne fluidité. - Titane : Comme pour le niobium, on utilise des éponges ou des poudres de titane de haute pureté obtenues par diverses techniques telles que le procédé Kroll ou la méthode hydrure-déshydrure (HDH). |
| Préparation de la poudre | Ici, le niobium et le titane choisis sont transformés en un mélange de poudres uniforme. Il existe deux approches principales : les poudres pré-alliées et les poudres élémentaires mélangées. | – Méthode du pré-alliage : Il s'agit de produire directement un alliage de NbTi par des techniques telles que la réduction métallothermique ou le frittage réactif. Elle offre un bon contrôle sur la composition mais peut être plus complexe et plus coûteuse. - Méthode élémentaire mixte : Dans ce cas, les poudres de niobium et de titane sont pesées avec précision et mélangées pour obtenir la composition finale souhaitée. Cette méthode est plus simple mais nécessite un contrôle minutieux de la taille et de la distribution des particules pour obtenir un mélange homogène. |
| Comminution (broyage) | Quelle que soit la méthode de préparation, le matériau obtenu (pré-alliage ou mélange) peut nécessiter une réduction de la taille afin d'obtenir la gamme de tailles de particules souhaitée pour la poudre de NbTi. Des techniques de broyage telles que le broyage à billes ou le broyage attritor sont utilisées. | – Taille et distribution des particules : Les poudres de NbTi destinées à différentes applications ont des exigences spécifiques en matière de taille des particules. Par exemple, les poudres les plus fines conviennent aux techniques de fabrication additive, tandis que les particules les plus grosses peuvent être utilisées pour les méthodes traditionnelles telles que le tréfilage. - Contrôle de la contamination : Pendant le broyage, la contamination par les agents de broyage ou les lubrifiants doit être réduite au minimum pour maintenir la pureté de la poudre. |
| Classification et ségrégation | Après le broyage, la poudre de NbTi doit être classée pour obtenir une distribution étroite de la taille des particules. Cela permet de garantir des propriétés constantes dans le produit final. | – Tamisage : Méthode traditionnelle qui sépare les particules en fonction de leur taille à l'aide de tamis à différentes ouvertures de maille. Cependant, le tamisage peut être inefficace pour les poudres submicroniques. - Classification aérienne : Cette technique utilise les différentes vitesses de sédimentation des particules dans un flux d'air pour les séparer en fonction de leur taille. Elle offre un meilleur contrôle pour les poudres plus fines. |
| Nettoyage et dégazage sous vide | La présence d'oxygène et d'autres gaz pouvant avoir un impact négatif sur les propriétés supraconductrices du NbTi, ces impuretés doivent être éliminées. | – Dégazage sous vide : La poudre est soumise à un vide poussé et à des températures élevées afin d'éliminer les gaz adsorbés à la surface de la poudre. - Affinage par fusion par faisceau d'électrons (EBM) : Une autre approche consiste à faire fondre la poudre de NbTi sous vide à l'aide d'un faisceau d'électrons. Cela permet non seulement d'éliminer les gaz, mais aussi d'affiner la microstructure et d'améliorer l'homogénéité. |
| Consolidation et finition | La dernière étape consiste à transformer la poudre de NbTi en une forme utilisable en fonction de l'application souhaitée. | – Techniques de métallurgie des poudres : La poudre de NbTi peut être pressée dans des formes et frittée à haute température pour créer des matériaux en vrac. - Fabrication additive : Des techniques telles que la fusion par faisceau d'électrons (EBM) ou la fusion sélective par laser (SLM) peuvent être utilisées pour créer des structures 3D complexes directement à partir de poudre de NbTi. - Tréfilage : La poudre de NbTi peut être consolidée en barres, puis étirée en fils pour des applications telles que les aimants supraconducteurs. |
Propriétés de niobium titane poudre
| Propriété | Description | Impact |
|---|---|---|
| Composition | La poudre de niobium-titane (NbTi) est un alliage binaire, c'est-à-dire qu'elle est principalement constituée de deux éléments : le niobium (Nb) et le titane (Ti). Le rapport spécifique de ces éléments peut varier en fonction des propriétés souhaitées du produit final. Les compositions courantes sont Nb42Ti58 et Nb56Ti44, indiquant le pourcentage de poids de chaque élément dans l'alliage. | La teneur en Nb influence les performances à haute température et la résistance à la corrosion. Une teneur plus élevée en Nb se traduit par de meilleures performances dans ces domaines. Le titane, quant à lui, contribue à la résistance, à la dureté et à la biocompatibilité. |
| Taille et morphologie des particules | La poudre de niobium et de titane est disponible dans une gamme de tailles de particules, généralement entre 10 et 105 microns. La morphologie ou la forme des particules est généralement sphérique. | La taille des particules joue un rôle crucial dans les procédés de fabrication additive par fusion sur lit de poudre, où les particules de poudre sont fondues ensemble pour former l'objet final. Les particules plus petites produisent généralement des caractéristiques plus fines et des surfaces plus lisses, mais peuvent être plus difficiles à manipuler en raison de l'augmentation de la surface et du risque d'agglomération (clumping). La morphologie sphérique offre de bonnes caractéristiques d'écoulement et une bonne densité d'empilement, ce qui est essentiel pour un dépôt cohérent du matériau lors de l'impression 3D. |
| Densité | La densité de la poudre de niobium et de titane se situe généralement entre 6,2 et 6,5 g/cc (grammes par centimètre cube). Cette valeur est inférieure à celle du niobium pur (8,57 g/cc) et légèrement supérieure à celle du titane pur (4,51 g/cc), ce qui reflète les contributions combinées des deux éléments. | La densité est un facteur essentiel pour plusieurs applications. Une densité plus faible se traduit par des composants plus légers dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile. Toutefois, pour les applications exigeant un rapport résistance/poids élevé, un équilibre entre la densité et les propriétés mécaniques est nécessaire. |
| Propriétés mécaniques | La poudre de niobium et de titane présente une combinaison de propriétés mécaniques intéressantes. La résistance ultime à la traction, une mesure de la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre, se situe entre 500 et 800 MPa (mégapascals). La limite d'élasticité, la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, se situe entre 400 et 600 MPa. Le module d'élasticité, qui indique la rigidité d'un matériau, est généralement compris entre 52 et 69 GPa (gigapascals). | Ces propriétés font que la poudre de niobium et de titane convient aux applications nécessitant une bonne résistance et une bonne intégrité structurelle. Par exemple, la limite d'élasticité élevée permet aux composants de résister à la déformation sous charge. La gamme de propriétés ajustable grâce au contrôle de la composition permet d'adapter le matériau à des besoins spécifiques. |
| Propriétés thermiques | Le niobium, un métal réfractaire, contribue de manière significative au point de fusion élevé de la poudre de niobium-titane, qui dépasse généralement 3000°C. Cela se traduit par d'excellentes performances à haute température, ce qui rend le matériau adapté aux applications exposées à une chaleur extrême. | Le point de fusion élevé permet aux composants en niobium-titane de fonctionner de manière fiable dans des environnements à température élevée, tels que les moteurs à réaction et les systèmes de propulsion des fusées. |
| Propriétés électriques | La poudre de niobium et de titane présente une conductivité électrique modérée. Bien qu'elle ne soit pas aussi conductrice que le cuivre ou l'aluminium pur, sa conductivité est suffisante pour certaines applications électriques. | La conductivité électrique peut être bénéfique pour les composants nécessitant un certain niveau de circulation de courant électrique, tels que les échangeurs de chaleur ou les composants des appareils électroniques. |
| Résistance à la corrosion | La poudre de niobium et de titane présente une bonne résistance à la corrosion dans divers environnements, y compris les solutions acides, alcalines et salines. Cette résistance est attribuée à la formation d'une couche d'oxyde passive à la surface qui empêche toute corrosion ultérieure. | La résistance à la corrosion permet d'utiliser les composants en niobium-titane dans des applications exposées à des environnements difficiles, comme les équipements de traitement chimique ou les composants marins. |
| Biocompatibilité | La présence de titane dans la poudre de niobium-titane contribue à sa nature biocompatible. Cette propriété permet d'utiliser le matériau dans les implants médicaux, tels que les os et les articulations artificiels, pour lesquels une bonne interaction avec les tissus du corps est cruciale. | La biocompatibilité minimise le risque de rejet ou de réactions indésirables lors de l'implantation dans le corps humain. Cette caractéristique ouvre la voie au développement de dispositifs médicaux avancés qui améliorent les résultats pour les patients. |
Applications de poudre de niobium titane
| L'industrie | Application | Propriétés clés exploitées | Avantages |
|---|---|---|---|
| Aérospatiale | * Composants structurels des aéronefs (ailes, fuselage) * Composants des moteurs à réaction (disques, pales) * Systèmes de propulsion des fusées (chambres de poussée, tuyères) | * Rapport résistance/poids élevé * Excellente résistance mécanique à des températures élevées * Résistance supérieure au fluage | * Construction légère pour une meilleure efficacité énergétique et une capacité de charge accrue * Performances accrues dans les environnements soumis à de fortes contraintes * Durée de vie prolongée des composants grâce à leur résistance à la déformation sous l'effet de la chaleur |
| Médical | * Implants orthopédiques (plaques osseuses, vis, prothèses articulaires) * Instruments chirurgicaux | * Biocompatible - minimise le risque de rejet par l'organisme * Résistance exceptionnelle à la corrosion - réduit le risque d'infection * Bonne usinabilité - permet la création de géométries d'implants complexes | * Permet une implantation à long terme pour de meilleurs résultats pour les patients * Fournit un matériau durable et fiable pour les procédures chirurgicales * Facilite la chirurgie mini-invasive par la création d'instruments complexes |
| L'énergie | * Aimants supraconducteurs pour les appareils d'IRM et les accélérateurs de particules Électrodes à haute performance pour les dispositifs de stockage de l'énergie | * Supraconductivité - permet une transmission efficace de l'électricité avec des pertes minimales * Conductivité électrique élevée - facilite un transfert d'énergie efficace * Bonne résistance mécanique - permet la construction d'aimants robustes | * Permet l'utilisation de puissants appareils d'IRM pour l'imagerie médicale détaillée * Soutient le développement de la prochaine génération d'accélérateurs de particules pour la recherche scientifique * Contribue aux progrès des solutions de stockage de l'énergie pour l'intégration des sources d'énergie renouvelables |
| Traitement chimique | * Récipients de réaction et échangeurs de chaleur * Composants pour la manipulation de produits chimiques corrosifs | * Résistance exceptionnelle à la corrosion - résiste à l'exposition à des produits chimiques agressifs * Point de fusion élevé - maintient l'intégrité structurelle à des températures élevées * Bonne soudabilité - permet de fabriquer des équipements complexes en toute sécurité | * Assure une manipulation sûre et fiable des matériaux corrosifs dans les usines chimiques * Minimise les temps d'arrêt et les coûts de maintenance grâce à une durée de vie prolongée de l'équipement * Permet un transfert de chaleur efficace dans les environnements de traitement chimique difficiles |
| Électronique grand public | * Condensateurs haute performance pour l'électronique portable Dissipateurs de chaleur pour dispositifs électroniques | * Conductivité électrique élevée - facilite le stockage et la décharge d'énergie * Bonne conductivité thermique - favorise une dissipation efficace de la chaleur * Propriétés adaptables à des applications électroniques spécifiques | * Permet le développement de condensateurs compacts et puissants pour une plus longue durée de vie des batteries des appareils portables * Contribue à une meilleure gestion thermique des composants électroniques pour une performance et une fiabilité accrues * Offre une polyvalence pour la personnalisation dans diverses applications de l'électronique grand public |
niobium titane poudre Spécifications
| Spécifications | Description | Unités | Valeurs typiques |
|---|---|---|---|
| Composition | Teneur en poids de niobium (Nb) et de titane (Ti) | wt% | Nb : 40-75% <br> Ti : équilibre |
| Éléments d'équilibre | wt% | < 0.X% (X désigne un élément spécifique tel que Ta, O, C, N) | |
| Distribution de la taille des particules | Gamme de diamètres de particules | μm (microns) | 10-100 (peut être personnalisé) |
| Morphologie des particules | Forme des particules de poudre | – | Sphérique |
| Densité apparente | Densité de la poudre à l'état libre et coulé | g/cm³ | 2.5-4.5 |
| Densité du robinet | Densité de la poudre après avoir été tapotée pour éliminer l'air emprisonné. | g/cm³ | Légèrement supérieure à la densité apparente (par exemple, 3,0-5,0) |
| Capacité d'écoulement | Facilité d'écoulement de la poudre | sec/50g | Des valeurs plus faibles indiquent un meilleur débit |
| Teneur en oxygène | Quantité d'oxygène présente dans la poudre | wt% | ≤ 0.X% (en fonction de l'application) |
| Teneur en azote | Quantité d'azote présente dans la poudre | wt% | ≤ 0.X% (en fonction de l'application) |
| La teneur en carbone | Quantité de carbone présente dans la poudre | wt% | ≤ 0.X% (en fonction de l'application) |
| Teneur en eau | Quantité de vapeur d'eau absorbée par la poudre | wt% | ≤ 0.X% (généralement très faible) |
| Propriétés du frittage laser | La qualité de l'interaction entre la poudre et le faisceau laser au cours des processus de fabrication additive. | – | Optimisé pour une bonne fusion, un bon étalement et une bonne densification |
Fournisseurs et prix
La poudre et le fil de niobium-titane ne sont produits que par une poignée de fournisseurs spécialisés, compte tenu des applications de haute technologie et de l'équipement de production spécialisé qu'ils requièrent.
Principaux fournisseurs de poudre de NbTi
- Wah Chang (États-Unis)
- Ningxia Orient Tantalum Industry (Chine)
- HC Starck (Allemagne)
- Phelly Materials (Pays-Bas)
Tarification
En tant que matériau intermétallique pulvérisé spécialisé, niobium titane poudre commande un prix supérieur à celui des métaux courants. Le coût par 100 g peut varier d'environ $250 à $500+ en fonction de la pureté et des caractéristiques des particules.
Les rebuts et la poudre de NbTi recyclée sont négociés avec des rabais de 40% ou plus par rapport aux niveaux de prix de la poudre vierge.
Sous d'autres formes, comme le fil, une bobine de 1 kg de fil supraconducteur en NbTi se vend entre $3 000 et $5 000+, en fonction du nombre de brins et du traitement.
Comparaisons avec d'autres matériaux
Niobium titane vs Niobium étain
Le niobium-étain (Nb3Sn) est un autre supraconducteur courant qui rivalise avec le NbTi en fonction de l'application. Par rapport au NbTi, le Nb3Sn a :
Avantages
- 50% champ magnétique critique plus élevé
- Capacité à conserver la supraconductivité à des températures plus élevées
Inconvénients
- Une fabrication plus complexe
- Plus fragile et moins facile à travailler
- Plus cher (contient de l'étain cher)
Le Nb3Sn est donc plus adapté aux aimants à très haut champ qui justifient un coût plus élevé, tandis que le NbTi offre les meilleures performances pour les applications générales en dessous d'un champ de 12T.
Niobium Titane vs Niobium Zirconium
Le remplacement d'une partie du titane dans les alliages de NbTi par du zirconium permet de créer des supraconducteurs en NbZr dont la ductilité et l'ouvrabilité sont légèrement meilleures. Les principales différences par rapport aux qualités de NbTi standard sont les suivantes :
NbZr Avantages
- ductilité plus élevée - meilleure pour le tréfilage complexe
- Meilleure ouvrabilité à basse température
- Moins de centres d'épinglage du flux magnétique
Avantages du NbTi
- Coût inférieur des matériaux
- Stabilité à la température plus élevée
- Densité de courant critique plus élevée
Le NbZr est donc de nouveau en concurrence pour les bobines magnétiques spécialisées à haut champ qui repoussent les limites de la performance, tandis que le NbTi offre une meilleure rentabilité et des propriétés commerciales éprouvées qui répondent à la plupart des besoins médicaux ou industriels.
Limites et risques
| Aspect | Description | Stratégies d'atténuation |
|---|---|---|
| Coût | La poudre de niobium-titane est un matériau de spécialité coûteux, avec des prix dépassant $250 pour 100 grammes. Cela a un impact significatif sur les coûts de production et limite l'adoption généralisée à des applications de grande valeur telles que l'équipement médical et la recherche scientifique. | - Recherche et développement de matériaux supraconducteurs alternatifs ayant des performances comparables mais des coûts de matériaux inférieurs. - Exploration de méthodes de recyclage efficace des déchets de niobium-titane afin de réduire la dépendance à l'égard des matériaux vierges. |
| La fragilité | La présence de phases intermétalliques dans la poudre peut la rendre susceptible de se fissurer sous l'effet d'une tension ou d'une déformation excessive au cours du traitement. Cette fragilité nécessite une manipulation et des techniques de fabrication soigneuses afin de préserver la ductilité du matériau, qui est cruciale pour le façonner en composants fonctionnels. | - Optimiser les processus de production de poudres pour minimiser la formation de phases intermétalliques fragiles. - Mise en œuvre d'étapes de recuit à des points stratégiques au cours de la fabrication pour restaurer la ductilité et prévenir les fissures. - Adapter les paramètres de traitement, tels que la pression et la température, afin de répondre au mieux aux caractéristiques spécifiques de la poudre. |
| Sensibilité à l'oxydation | La poudre de niobium-titane s'oxyde facilement lorsqu'elle est exposée à des températures supérieures à 400 °C. Cette oxydation dégrade les propriétés supraconductrices du matériau et nuit finalement à ses performances. Cette oxydation dégrade les propriétés supraconductrices du matériau et nuit finalement à ses performances. En outre, l'exposition à des acides ou à des environnements oxydants accélère encore cette dégradation. | - Mise en œuvre de procédures de manipulation rigoureuses dans des environnements contrôlés afin de minimiser l'exposition à l'air et à l'humidité. - Utiliser des atmosphères de gaz inertes pendant les étapes de traitement impliquant des températures élevées. - l'utilisation de revêtements protecteurs sur les particules de poudre pour créer une barrière contre l'oxydation. |
| Limites du champ magnétique | Le niobium-titane présente une limite de champ critique, c'est-à-dire l'intensité maximale du champ magnétique qu'il peut supporter tout en restant supraconducteur. Cette limite se situe généralement entre 12 et 15 teslas. Les applications nécessitant des champs magnétiques plus intenses font appel à d'autres matériaux supraconducteurs tels que le niobium-zirconium (NbZr), dont le champ critique est plus élevé, mais dont la complexité et la fabrication sont plus complexes. | - Pour les applications nécessitant des champs dépassant les limites du NbTi, explorer l'utilisation du NbZr ou d'autres supraconducteurs à haute température (HTS) tout en reconnaissant leurs exigences uniques en matière de traitement et les compromis potentiels en matière de performance. - Optimiser la conception des aimants utilisant le NbTi pour obtenir l'intensité de champ souhaitée dans ses limites opérationnelles. Cela peut impliquer des configurations de bobines innovantes ou l'incorporation d'éléments de support structurels supplémentaires. |
| Défis en matière de traitement | La transformation de la poudre de niobium-titane en composants fonctionnels tels que des fils ou des rubans implique des processus complexes tels que le compactage de la poudre, le frittage et le tréfilage de fils multifilamentaires. Chaque étape nécessite un contrôle minutieux pour obtenir la microstructure et les propriétés supraconductrices souhaitées. Tout écart par rapport aux paramètres de traitement optimaux peut entraîner des imperfections, une réduction des performances, voire une défaillance du matériau. | - Investir dans des équipements de fabrication de pointe permettant un contrôle précis des paramètres du processus tels que la température, la pression et la vitesse d'étirage. - Mettre en œuvre des mesures rigoureuses de contrôle de la qualité à chaque étape de la chaîne de traitement afin d'identifier et de résoudre les problèmes potentiels. - Utiliser des outils de modélisation informatique pour simuler et optimiser les étapes de traitement afin d'obtenir les propriétés souhaitées des matériaux. |
Perspectives
La demande mondiale de niobium-titane devrait connaître une croissance régulière de 6-8% par an, principalement en raison de la production et de la modernisation des appareils d'IRM, mais aussi de l'expansion des collisionneurs de particules destinés à la recherche.
Il existe également un potentiel de croissance dans le domaine de la séparation magnétique pour les applications minières et dans l'amélioration des supraconducteurs à haute température pour la prochaine génération d'énergie de fusion compacte, si la technologie continue à progresser jusqu'à la viabilité commerciale.
Les barrières à l'entrée étant élevées, les fournisseurs de NbTi existants sont bien placés pour bénéficier de l'augmentation de la consommation dans les secteurs médical, scientifique et, à l'avenir, dans celui de l'énergie. Le recyclage des déchets de NbTi permet également de compléter la production de poudre primaire.
FAQ
À quoi sert la poudre de niobium et de titane ?
- Principalement utilisé pour la fabrication de fils et de rubans supraconducteurs pour les aimants IRM à haut champ, les accélérateurs de particules, les réacteurs de fusion, les aimants industriels spécialisés, etc. Il est également utilisé pour les implants et dispositifs médicaux en raison de sa biocompatibilité, de sa résistance et de ses propriétés non magnétiques.
Quels sont les pourcentages typiques de niobium et de titane dans le NbTi ?
- La teneur en poids de niobium varie de 40 à 75%, le reste étant constitué de titane. Les compositions réelles varient en fonction de l'application afin d'optimiser les propriétés - par exemple, une teneur en Nb plus élevée pour une meilleure stabilité à la température.
Quelle est la méthode de production de la poudre de NbTi ?
- Les principales méthodes de production sont l'atomisation au gaz des lingots fondus par induction ou le traitement à l'hydrure-déshydrure pour écraser et pulvériser les déchets/ingots en poudre. Ces deux méthodes produisent la microstructure à petits grains nécessaire.
Quelle est la température critique du NbTi ?
- La température critique à laquelle le NbTi passe à l'état supraconducteur se situe entre 9 et 10,5 K en fonction de la composition exacte. Il convient donc parfaitement aux applications de refroidissement à l'hélium liquide.
Quels sont les autres supraconducteurs courants à base de niobium ?
- Le NbTi est le plus courant, mais le niobium-étain (Nb3Sn) offre des capacités de champ plus élevées pour les aimants spécialisés. Le niobium-zirconium (NbZr), moins courant, présente certains avantages en termes de ductilité, mais sa conductivité globale est inférieure à celle du NbTi à des températures proches du zéro absolu.
Le niobium et le titane sont-ils des supraconducteurs de type I ou de type II ?
- Le NbTi est considéré comme un supraconducteur de type II, ce qui signifie qu'il présente des états normaux et supraconducteurs en parallèle dans un champ magnétique appliqué entre ses première et deuxième intensités de champ critique. Il en résulte une densité de courant critique élevée.
La dégradation du NbTi est-elle un problème ?
- La diminution des performances due à l'oxydation peut être un problème au-delà de 400°C. Le maintien d'une atmosphère inerte protectrice est important pendant le traitement des poudres et la fabrication des fils. L'isolation du fil de NbTi dans une matrice époxy permet de se prémunir contre l'oxydation pendant le service.
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