文 | 来源·汽车之家 本站作者
盖世汽车讯 在电动机、核磁共振成像等机械设备中,超导体可能会逐步淘汰块状磁铁。传统高温超导体由昂贵的稀土金属制成,相关制造过程耗时长且复杂。因此,人们转向利用二硼化镁(MgB2)来制造超导体。这种超导体重量轻、成本低,而且易于制备和模压成复杂的形状。
(图片来源:芝浦工业大学)
以往研究显示,使用纳米硼来制造MgB2,可以产生更好的磁性。然而,商用纳米硼的价格很高。常用的硼提炼方法球磨法,易混入杂质,影响超导体的性能。因此,需要一种低成本的纳米硼提炼方法。
据外媒报道,为了解决这一问题,日本芝浦工业大学(SIT)的研究团队开发了一种全新、低成本和高效的硼提炼方法。
该团队利用一种名为超声波降解法(ultrasonication)的技术,通过超声波来搅动样品中的粒子。首先将商用晶体硼置入蒸馏水中,接着使其承受20 kHz的超声波。研究人员对晶体硼进行了不同时间的超声波处理,以确定哪个时间段是理想的。然后,对所制成的超导体样品进行杂质、微结构和磁性检测。
研究负责人Muralidhar Miryala教授表示:“这些MgB2样品的纯度约为95%,远高于使用球磨法制成的材料(75%)。这些样品具有细化微结构,比其他方法提高了35%。只需进行30分钟的超声波处理,即可实现这一切。”
由此可见,这种使用蒸馏水进行超声波处理的新方法,在提炼硼时非常有效,而且不必使用昂贵的材料。这不仅降低了制造MgB2超导体的成本,同时改善了磁性。Miryala教授表示:“研究人员以前也探讨过超声波提炼方法,但之前用的都是乙醇或正己烷,增加了处理成本。使用蒸馏水可以降低成本,同时取得和以前的介质一样好的效果,甚至更好。”
总的来说,这项研究将推动在商用设备中使用超导体。此外,该研究也引起了人们对超声波降解技术的关注。目前,该技术处于发展初期。Miryala教授表示:“这项新技术将催生更多的研究途径。其他研究人员可以对这种方法进行优化,以发挥其全部潜力,并将这种技术应用于各自的领域。”