ホーム » 材料 » チタン » 【チタンの応用拡大】チタンと超電導リニアモーターカー

【チタンの応用拡大】チタンと超電導リニアモーターカー

Posted by: castingdie 2022-01-14 【チタンの応用拡大】チタンと超電導リニアモーターカー はコメントを受け付けていません

【チタンの応用拡大】チタンと超電導リニアモーターカー

ガイド: リニアモーターカーは一種の高速ハイテク輸送手段であり、中国、ドイツ、日本などの一部の国では、大都市や地域の都市間の高速輸送および輸送手段として開発されています。世界初の商用リニアモーターカーは、西の上海龍陽路站駅から東の浦東国際空港までのリニアモーターカーです。全長33km、設計速度431km / h、所要時間はわずか7分です。使用される技術はドイツによって提供されます。 20年近く安全に稼働しており、技術が優れていることを証明しています。その後、中国は上海-上海リニアモーターカーの建設を計画しました。これは2010年の上海国際博覧会の前に稼働する予定でしたが、さまざまな理由で立ち往生しました。上海-杭州線の全長は約175kmで、そのうち浙江セクションの幹線は約105kmで、上海駅、嘉興駅、杭州東駅を含む全線が高架になっています。上海-杭トランスのリニアモーターカーは、市内の郊外を結ぶ線であり、中心市街地では通常の運転速度は450km / h、通常の最高運転速度は200km / h以下です。

リニアモーターカーは一種の高速ハイテク輸送手段であり、中国、ドイツ、日本などの一部の国では、大都市や地域の都市間の高速輸送および輸送手段として開発されています。世界初の商用リニアモーターカーは、西の上海龍陽路站駅から東の浦東国際空港までのリニアモーターカーです。全長33km、設計速度431km / h、所要時間はわずか7分です。使用される技術はドイツによって提供されます。 20年近く安全に稼働しており、技術が優れていることを証明しています。その後、中国は上海-上海リニアモーターカーの建設を計画しました。これは2010年の上海国際博覧会の前に稼働する予定でしたが、さまざまな理由で立ち往生しました。上海-杭州線の全長は約175kmで、そのうち浙江セクションの幹線は約105kmで、上海駅、嘉興駅、杭州東駅を含む全線が高架になっています。上海-杭トランスのリニアモーターカーは、市内の郊外を結ぶ線であり、中心市街地では通常の運転速度は450km / h、通常の最高運転速度は200km / h以下です。

リニアモーターカーは、磁極の反発力と引力を利用したハイテク輸送の一種です。つまり、斥力によって列車が浮き、引力が列車を駆動します。リニアモーターカーには超電導磁石が装備されており、鉄道の下部にはコイルが装備されています。電源を入れた後、接地コイルによって生成される磁場の極性は、列車の電磁石の極性と常に同じです。レールの両側にもコイルがあり、交流によってコイルが電磁石に変わり、列車の磁石と相互作用して列車を前進させます。超電導磁石を作るための主な材料は、チタン-ニオブ(Ti-Nb)合金です。

1801年、英国の化学者C. Hatchettは、鉱石を分析するときに、Columbiumという名前の元素を発見しました。 1844年、ドイツの化学者H. Roseはタンタルに似た金属元素を発見し、タンタルの娘(Niobe)にちなんでニオブと名付けました。 1866年に、コロンビウムとニオブの元素が特定されました。1951年に、国際純正応用化学連合は、その名前をニオブとして統一しました。ニオブの超伝導遷移臨界温度は9.25K、原子の熱中性子吸収断面積は1.1バーン、標準電極電位はNb / Nb5 + 0.96Vです。ニオブとタンタルの化学的性質は非常に似ており、どちらも非常に安定した化学元素です。ニオブは、低温またはわずかに高温の条件では多くの腐食性媒体に反応せず、密度の高いニオブは、温度が200°Cを超える場合にのみ空気中で著しく酸化します。ニオブの主な物理的特性(表を参照):

ニオブとタンタルの物理的および化学的性質は類似しており、ほとんどが天然鉱物と共生しています。世界のほとんどのニオブ鉱石のグレードは0.2%から0.6%であり、選鉱後に得られる標準的なニオブ濃縮物のグレードは50%から65%(Nb、Ta)2O5。世界で証明されているニオブ鉱石の埋蔵量は690万トンです。ニオブの抽出には、主に濃縮物の分解、タンタルとニオブの分離、化合物と金属の調製、精製などのプロセスが含まれます。ニオブの工業的生産方法には、炭素熱還元、ナトリウム熱還元、およびアルミノテルミット還元が含まれます。

ニオブは鉄鋼業界でフェロニオブの形で使用されており、その消費量は世界全体の85%以上を占めており、主に炭素鋼や高強度低合金鋼に使用されています。鋼中のニオブの主な機能は、不溶化炭化ニオブのサイズと分布を制御して、鋼の耐摩耗性、耐食性、結晶粒微細化、および析出強化を改善し、それによって鋼の性能を改善することです。ニオブとチタン、スズ、ジルコニウム、アルミニウム、ゲルマニウム合金、または金属化合物で形成された超電導体は非常に重要です。ニオブチタン合金超電導材料がなければ、高速列車は浮いたり前進したりすることはできません。

高速リニアモーターカーの最大の利点は、高速で全自動運転であるということです。速度は550km / h以上であるため、安定していてノイズがなく、線路の占有面積が少なく、磁場強度が低く、エネルギー消費量が少なく、施設は航空機の防火基準に基づいて構成されているため、乗り心地はスムーズで快適、そして非常に安全です。線路には高出力のリニア同期電動機が搭載されているため、高速リニアモーターカーの動力は、加速・制動能力が高く、回転半径が小さく、登山能力が強い線路から供給されます。

Ti-Nbの二元状態図を以下に示します。Nbはβ-Tiに無限に溶解し、連続固溶体を形成します。 α-TiへのNbの固溶度は温度の低下とともに増加し、固溶体α-Tiとβ-(Ti、Nb)があります。