高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中的應(yīng)用

梁日芳

（山西朔州師專，山西 朔州 036002）

高溫超導(dǎo)材料出現(xiàn)后，各個國家的相關(guān)工作者都對其應(yīng)用方式進(jìn)行研究，其中金屬熱處理設(shè)備中高溫超導(dǎo)材料獲得了良好的應(yīng)用。這種材料有著獨(dú)特的優(yōu)勢，表面電阻較低，在金屬熱處理設(shè)備中可以作為傳輸線使用，能夠防止線路在使用中的損耗，并保證信號的準(zhǔn)確性。但高溫超導(dǎo)材料在使用中也出現(xiàn)了一些局限性，其優(yōu)勢只能在某一恒定溫度中才能體現(xiàn)出來，阻礙了金屬熱處理設(shè)備的使用[1]。如何對高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中的應(yīng)用過程進(jìn)行加強(qiáng)，仍是相關(guān)工作者需要研究的重點(diǎn)。熱處理設(shè)備的主要工作是對金屬中的某些物質(zhì)進(jìn)行加熱，使其形狀改變。同時還將金屬件的表層覆蓋相應(yīng)介質(zhì)，改變金屬件表面的性質(zhì)，達(dá)到熱處理的目的[2]。金屬熱處理設(shè)備在作業(yè)過程中能夠避免金屬資源的浪費(fèi)，對自然資源起到一定的保護(hù)作用。

1 高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中的具體應(yīng)用

高溫超導(dǎo)材料眾多，不同設(shè)備在對高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用過程中有不同的選擇。一些較為精細(xì)的電子設(shè)備通常會使用較薄的材料。高溫超導(dǎo)體會對磁性產(chǎn)生抗拒，有的設(shè)備在作業(yè)過程中會釋放出電磁波，但由于無法對高溫導(dǎo)體進(jìn)行穿透不能正常作業(yè)，因此在金屬熱處理設(shè)備的選擇過程中應(yīng)引起注意。高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備的應(yīng)用過程中，需要對適當(dāng)溫度下的高溫超導(dǎo)材料性質(zhì)進(jìn)行研究與分析[3]。當(dāng)溫度超過某一界定值時，材料的各方面指數(shù)都會出現(xiàn)改變。一些適用于金屬熱處理設(shè)備的高溫超導(dǎo)材料在微波的刺激下，獲得更好的應(yīng)用。高溫超導(dǎo)材料根據(jù)其傳導(dǎo)能力，可分為多個種類，在金屬熱處理設(shè)備中應(yīng)用的通常屬于第二類超導(dǎo)體，導(dǎo)體與磁場之間有相對應(yīng)的臨界值，當(dāng)達(dá)到一定溫度時，高溫超導(dǎo)材料的磁場會跟隨溫度的變化而變化。其屬于晶體結(jié)構(gòu)，是一種混合性狀態(tài)。由于其晶體常數(shù)與其他物質(zhì)不同，在磁場中具有較大的穿透能力，受電磁干擾較小。影響高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中使用的因素有很多，多種條件決定了高溫超導(dǎo)材料的性質(zhì)變化。金屬熱處理設(shè)備還將高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用于加熱系統(tǒng)中，在加熱過程中還會用到智能系統(tǒng)、動力傳輸系統(tǒng)等，是一個十分復(fù)雜的過程。起到主導(dǎo)作用的高溫超導(dǎo)材料，能夠通過設(shè)備的縫隙產(chǎn)生相應(yīng)磁場，加熱系統(tǒng)中的高溫超導(dǎo)材料以旋轉(zhuǎn)的形式，對磁力線進(jìn)行切割，從而產(chǎn)生熱效應(yīng)，達(dá)到金屬熱處理過程中加熱的目的。在作業(yè)過程中，通過高溫超導(dǎo)材料的旋轉(zhuǎn)速度可以改變熱效應(yīng)的功率，實(shí)現(xiàn)金屬熱處理設(shè)備的溫度調(diào)控，以滿足多種金屬加工的溫度要求。

2 高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中的應(yīng)用效果

我國對于金屬資源的需求量十分巨大，尤其是鐵、銅、鋁的使用，這就對金屬加工工作提出了更高的要求。每年金屬加工的能量消耗都超過了總能耗的40%，與我國目前節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)不符。近年來，金屬加工行業(yè)不斷更新與完善，并將高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用其中，使能量消耗有所下降，廢氣排放量也不斷減少。高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中的應(yīng)用具有很大優(yōu)勢，與其他加熱方式相比，在同一功率下，高溫超導(dǎo)材料能夠加工更多的金屬材料，節(jié)省一半的能源，具有較高的工作效率，節(jié)省工作時間，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 高溫超導(dǎo)材料在金屬加熱設(shè)備中的主要技術(shù)參數(shù)

由表中數(shù)據(jù)可以推測，如果將500萬噸的高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用到金屬熱處理設(shè)備中，那么與原有的熱處理方式相比，每年能夠節(jié)省超過3億元的電費(fèi)開支，這就相當(dāng)于20萬噸煤燃燒產(chǎn)生的電能。

節(jié)省了我國煤炭資源的同時，也能夠有效減少因煤炭燃燒而排放的有害氣體。高溫超導(dǎo)材料在金屬熱處理設(shè)備中有著良好的應(yīng)用效果，并逐漸推廣與普及。相關(guān)工作者也對其引起了重視，加深對高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用的研究。并將高溫超導(dǎo)材料技術(shù)更好的應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中，從而提高我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

高溫超導(dǎo)材料能夠?qū)饘儋Y源進(jìn)行快速加熱，例如在金屬熱處理設(shè)備中，使鋁的加熱速度提升30%，并且能夠保證金屬材料受熱均勻，通過電磁場的作用進(jìn)行加熱，使整個熱處理過程更加穩(wěn)定、安全。很多方面都優(yōu)于傳統(tǒng)熱處理設(shè)備，為金屬加工工作的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

高溫超導(dǎo)材料在金屬加工中，屬于一種新型材料，需要依靠相關(guān)技術(shù)才能更好的應(yīng)用于金屬熱處理設(shè)備中。目前我國提倡節(jié)能環(huán)保，因此，金屬加工工作也應(yīng)跟隨時代的步伐，使用新材料、新技術(shù)，減少作業(yè)過程中對環(huán)境的污染，合理開發(fā)自然資源。

金屬熱處理設(shè)備必須從加工成品的設(shè)計、加工技術(shù)、具體工藝入手，形成一個完整的系統(tǒng)，保證金屬資源通過熱處理后能夠減少廢品的出現(xiàn)，不斷完善相關(guān)技術(shù)，使金屬熱處理設(shè)備擁有更高的科技含量，在節(jié)約能源、避免環(huán)境污染的前提下，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

高溫超導(dǎo)材料因其獨(dú)特的優(yōu)勢，得到國家的大力提倡，加強(qiáng)在金屬熱處理設(shè)備中的應(yīng)用研究，具有十分廣闊的發(fā)展前景，對社會發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。