Рекомендуемая область применения: Электротехника (Электромоторы, генераторы и насосы для перекачивания жидких газов, токоограничители), транспорт на магнитном подвесе (MAGLEV), накопитель энергии типа "маховое колесо".

Преимущества перед аналогами: Научный и технологический подход к разработке массивного материала на основе диборида магния основанный на синтезе в условиях высоких давлений. Планируется достичь улучшения магнитных характеристик за счет увеличения густоты материала, регулирования количества наноразмерных дефектов структуры и химического легирования. Особенное внимание будет уделено технологическим основам синтеза массивных блоков (с размерами до 50 мм) и аттестации материала по магнитным характеристикам для выбора образцов с одинаковыми свойствами, путем оценки захваченного магнитного поля и измерения левитирующей силы. Сверхпроводимые наноструктурные материалы на основе диборида магния, которые разработаны, будут иметь высокий уровень густоты критического тока, jc>=1000-100 kA/см кв. при 20 К в полях 3-4 Тл, поля необратимости, Hin = 8Тл, захваченого магнитного поля, В>=2 Тл в образцах диаметром 30-50 мм, твердости, Нv>=15 ГПа при нагрузке Р=4,9 Н, трещиностойкости, k1c>=7 МПахм[1/2], и модуля Юнга, Е>=220 ГПа, и густоты что близка к теоретической. К примуществам сверхпроводниковых моторов, генераторов и насосов в сравнении с традиционными следует отнести большую удельную мощность, что позволяет существенно (в 5-8 раз) уменьшить их размеры и вес, а также достичь высокой динамики: большие угловые ускорения, которые очень важны при работе в режиме частого реверса, обуславливается малыми размерами роторов. Применение сверхпроводимых электрических машин ведет к сохранению энергоресурсов. Прогресс в направлении внедрения сверпроводников второго рода в электрические машины тесно связаны с усовершенствованием сверхпроводниковых материалов, поскольку в процессе работы они должны обеспечивать высокий уровень густоты критических токов в магнитных полях и выдерживать значительные механические нагрузки, обусловленные действием магнитных полей и термических напряжений, которые возникают во время нагрева или охлаждения.

Стадия готовности разработки: Проверено в лабораторных условиях

Описание разработки:
()
Целью данного проекта является создание сверхпроводниковых наноструктурных материалов на основе диборида магния с высоким уровнем густоты критического тока, jc, поля необратимости Hin, захваченого магнитного поля, В, твердости, Hv, трещиностойкости, k1c, и модуля Юнга, густота которых близка к теоретической, и эффективных для применения в криогенных электрических машинах (электромоторах и насосах), которые работают при температуре жидкого водорода (20К). В рамка этого проекта на базе лучшего из разработаных материалов будет изготовлено электромотор и оценено эффективность его работы. Блоки сверхпроводимого материала на основе диборида магния для элементов ротора электромотора будут получены путем синтеза в условиях высоких давлений и температур. Интерес к электрическим машинам, которые работают при температуре жидкого водорода, обусловлены современным научно-техническим прогрессом, направленным на переход авиа, авто и водного (подводные лодки) транспорта на использование в качестве топлива жидкого водорода, а также на создание электрической сети (в первую очередь, на территории США), у которой электрический ток должен передаваться на большие расстояния по сверхпроводимым кабелями при температуре жидкого водорода и с его использованием в качестве холодоагента. Поэтому сверзпроводимые электромоторы и насосы для перекачивания жидкого водорода, которые эффективнее чем традиционные через значительно меньший вес, значитель высшую скорость действия в режиме реверса и большую удельную мощность на единицу площади поверхности ротора, пригодятся при переходе к технологиям с использованием жидкого водорода.

Сведения о новизне разработки:
имеется патентов Украины -- 2 шт.

Результаты испытаний
Отвечает технической характеристике

Возможность передачи за рубеж:
Продажа патентов

Фотоприложение

Cтрана Украина

За дополнительной информацией обращайтесь:
E-mail: gal@uintei.kiev.ua