Ученые ВНИИНМ разработали сверхпроводник на основе диборида магния

7 августа 2017

Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (ВНИИНМ, входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») получил патент на полезную модель «Сверхпроводящий композиционный провод на основе диборида магния», сообщает пресс-служба института.

Диборид магния представляет собой бинарное неорганическое соединение магния и бора с формулой MgB2, чёрные кристаллы, разлагается водой. Он является сверхпроводником второго рода с критической температурой 39 К, то есть при температуре ниже 39К он приобретает способность пропускать магнитный поток практически без потерь.  Об открытии  сверхпроводимости диборида магния при рекордно высокой для такого класса соединений температуре 39K было сообщено в январе 2001 года (до этого были известны сверхпроводники, работающие лишь при низких температурах). И хотя с того времени ученые разработали образцы керамики вида YBaCuO, сохраняющие сверхпроводящее состояние вплоть до температур порядка 150 К, интерес к дибориду магния сохраняется, так как это вещество достаточно простой структуры, оно хорошо изучено, его легко получить, и оно пригодно для широкого практического применения.

Провода на основе диборида магния могут применяться для создания магнитных систем медицинских томографов, ветрогенераторов и комплексных линий электропередачи при одновременной передаче в одной трубе и электричества и хладагента, в качестве которого используется жидкий водород.

Как полагает заместитель генерального директора ВНИИНМ Ильдар Абдюханов, преимуществом композиционных сверхпроводников на основе диборида магния перед традиционными низкотемпературными сверхпроводниками является возможность их использования при охлаждении жидким водородом, неоном, парами гелия и использовании криокулеров.

«Сверхпроводящие генераторы, даже при необходимости криогенной системы, имеют вес в два-три раза меньше, чем традиционные генераторы той же мощности», - отметил Ильдар Абдюханов, слова которого приводятся в сообщении.

При этом производство таких сверхпроводников дешевле, чем изготовление высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, т.к. не требует приобретения дорогостоящего специализированного оборудования. Провод может быть изготовлен при использовании традиционных методов обработки металлов давлением.

В перспективе авторы предлагают создать на основе сверхпроводника гибридные сети электропередач, которые могли бы доставлять потребителю одновременно электроэнергию и водородное топливо.

«Большой интерес представляет использование сверхпроводников на основе диборида магния для создания гибридных линий электропередачи, где в качестве хладагента используется жидкий водород с температурой кипения 20 К. Жидкий водород охладит сверхпроводник до нужной температуры, кроме того, сам водород является перспективным топливом. Таким образом, потребитель из одной линии получит и электроэнергию, и топливо»,  - комментирует один из авторов патента, научный сотрудник ВНИИНМ Анастасия Цаплева. 



Все новости