Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Spitzenwerte bei Supraleitern für die Energietechnik

27.10.2000


Das Institut für Festkörper und Werkstoffforschung Dresden und die THEVA GmbH München präsentieren neue Spitzenwerte der kritischen Stromdichte bei supraleitenden Bändern für die Energietechnik: 1,3 Megaampere pro Quadratzentimeter auf längeren Bändern mit einem für die industrielle Anwendung geeigneten Verfahren


Supraleitung - das ist Stromfluss ohne elektrischen Widerstand. Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) ist das für Physiker nichts Besonderes. Inzwischen gibt es auch Materialien, die bereits bei Temperaturen des flüssigen Stickstoffs (-196°C) supraleitend sind. Das verringert den technischen Aufwand der Kühlung und macht Supraleiter für praktische Anwendungen immer interessanter. Am Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) wird auf der ganzen Breite von theoretischen Berechnungen bis hin zum Bau von Funktionsmodellen daran gearbeitet, den supraleitenden Materialien zum Durchbruch zu verhelfen.

Ein Bereich, in dem der verlustfreie Stromtransport eine besonders große Rolle spielt, ist die Energie- und Magnettechnik. Große Hoffnungen werden dabei auf die Entwicklung von Bandleitern gesetzt, die aus einem kostengünstigen und leicht zu verarbeitendem Substrat bestehen und mit dem supraleitenden Material YBaCuO beschichtet sind. Voraussetzung für eine hohe Stromtragfähigkeit dieser Bandleiter ist, dass die supraleitende Schicht eine nahezu perfekte Kristallstruktur über die gesamte Länge aufweist. Das kann man erreichen, indem als Substrat Ni-Bänder verwendet werden, die durch eine starke Walzverformung mit anschließender Rekristallisation eine extrem scharfe Kornorientierung erhalten haben, die der danach aufgebrachten supraleitenden Schicht die Orientierung vermitteln und die maximale Stromdichte ganz wesentlich bestimmen. Diese Technik wurde 1996 im Oak Ridge National Laboratory (USA) erstmals demonstriert, bisher gelang jedoch nicht die Übertragung auf längere Bänder für praktische Anwendungen.


Im Rahmen eines europäischen Projektes gelang nun im IFW Dresden in Kooperation mit der Firma THEVA GmbH international erstmalig die Herstellung von hochstromtragenden YBaCuO-Bändern > 10 cm Länge. Damit ist ein wesentlicher Nachweis für die industrielle Eignung dieser Methode erbracht. Die Bänder weisen Stromdichten von bis zu 1.3 Megaampere pro Quadratzentimeter auf und tragen Gesamtströme bis zu 135 Ampere. Ein entscheidender Beitrag zu diesem Erfolg war die Herstellung eines Nickel-Wolfram-Bandes im IFW, das eine extrem scharfe und homogene Kornorientierung hat und zugleich zugfest, glatt und oxidationsstabil ist und damit optimale Beschichtungseigenschaften aufweist. Die anschließende Beschichtung mit YBaCuO erfolgte mittels thermischen Verdampfens beim Projektpartner THEVA in Eching.

Dieses Resultat ist ein wesentlicher Meilenstein für die weitere Entwicklung auf diesem Gebiet und lässt die Herstellung wirklich langer Bänder (>10m) in naher Zukunft erwarten.
Weitere Informationen:
Dr. Bernhard Holzapfel
IFW Dresden
Tel. 0351 - 4659 455, b.holzapfel@ifw-dresden.de

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

www.ifw-dresden.de/imw/26/laser/la_ibald.htm

Dr. Carola Langer | idw

Weitere Berichte zu: Energietechnik IFW Stromdichte Supraleiter THEVA

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Nylon as a building block for transparent electronic devices?
19.08.2019 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Nylon als Baustein für transparente elektronische Geräte?
19.08.2019 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Towards an 'orrery' for quantum gauge theory

Experimental progress towards engineering quantized gauge fields coupled to ultracold matter promises a versatile platform to tackle problems ranging from condensed-matter to high-energy physics

The interaction between fields and matter is a recurring theme throughout physics. Classical cases such as the trajectories of one celestial body moving in the...

Im Focus: "Qutrit": Komplexe Quantenteleportation erstmals gelungen

Wissenschaftlern der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien ist es gemeinsam mit chinesischen Forschern erstmals gelungen, dreidimensionale Quantenzustände zu übertragen. Höherdimensionale Teleportation könnte eine wichtige Rolle in künftigen Quantencomputern spielen.

Was bislang nur eine theoretische Möglichkeit war, haben Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Wien nun erstmals...

Im Focus: Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen. Bislang jedoch scheiterten nahezu alle Versuche, einen solchen Laser in die Tat umzusetzen. Auf dem Weg dorthin ist einem internationalen Forscherteam nun ein wichtiger Schritt gelungen: Im Fachmagazin Nature Photonics stellen sie ein Material vor, das Terahertz-Wellen durch das simple Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) waren maßgeblich an den Arbeiten beteiligt.

Ebenso wie Licht zählen Terahertz-Wellen zur elektromagnetischen Strahlung. Ihre Frequenzen liegen zwischen denen von Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sowohl...

Im Focus: A miniature stretchable pump for the next generation of soft robots

Soft robots have a distinct advantage over their rigid forebears: they can adapt to complex environments, handle fragile objects and interact safely with humans. Made from silicone, rubber or other stretchable polymers, they are ideal for use in rehabilitation exoskeletons and robotic clothing. Soft bio-inspired robots could one day be deployed to explore remote or dangerous environments.

Most soft robots are actuated by rigid, noisy pumps that push fluids into the machines' moving parts. Because they are connected to these bulky pumps by tubes,...

Im Focus: Crispr-Methode revolutioniert

Forschende der ETH Zürich entwickelten die bekannte Crispr/Cas-Methode weiter. Es ist nun erstmals möglich, Dutzende, wenn nicht Hunderte von Genen in einer Zelle gleichzeitig zu verändern.

Crispr/Cas ist in aller Munde. Mit dieser biotechnologischen Methode lassen sich in Zellen verhältnismässig einfach und schnell einzelne Gene präzise...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gedanken rasen zum Erfolg: CYBATHLON BCI Series 2019

16.08.2019 | Veranstaltungen

Impfen – Kleiner Piks mit großer Wirkung

15.08.2019 | Veranstaltungen

Internationale Tagung zur Katalyseforschung in Aachen

14.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Alles in einer Zelle: Die Mikrobe, die Öl in Gas umwandelt

20.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Industrieroboter mit Lasersystem strukturiert große Flächen hochpräzise und nahtlos

20.08.2019 | Informationstechnologie

Krebs in seinen Wachstumsstrategien (aus)bremsen

20.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics