高溫超導材料在金屬熱處理設備中的應用

梁日芳

（山西朔州師專，山西 朔州 036002）

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

1 高溫超導材料在金屬熱處理設備中的具體應用

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

2 高溫超導材料在金屬熱處理設備中的應用效果

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%，與我國目前節能減排的發展目標不符。近年來，金屬加工行業不斷更新與完善，并將高溫超導材料應用其中，使能量消耗有所下降，廢氣排放量也不斷減少。高溫超導材料在金屬熱處理設備中的應用具有很大優勢，與其他加熱方式相比，在同一功率下，高溫超導材料能夠加工更多的金屬材料，節省一半的能源，具有較高的工作效率，節省工作時間，具體數據如表1所示。

表1 高溫超導材料在金屬加熱設備中的主要技術參數

由表中數據可以推測，如果將500萬噸的高溫超導材料應用到金屬熱處理設備中，那么與原有的熱處理方式相比，每年能夠節省超過3億元的電費開支，這就相當于20萬噸煤燃燒產生的電能。

節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。高溫超導材料在金屬熱處理設備中有著良好的應用效果，并逐漸推廣與普及。相關工作者也對其引起了重視，加深對高溫超導材料應用的研究。并將高溫超導材料技術更好的應用于各個領域之中，從而提高我國經濟發展。

高溫超導材料能夠對金屬資源進行快速加熱，例如在金屬熱處理設備中，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行加熱，使整個熱處理過程更加穩定、安全。很多方面都優于傳統熱處理設備，為金屬加工工作的發展奠定了良好基礎。

3 結語

高溫超導材料在金屬加工中，屬于一種新型材料，需要依靠相關技術才能更好的應用于金屬熱處理設備中。目前我國提倡節能環保，因此，金屬加工工作也應跟隨時代的步伐，使用新材料、新技術，減少作業過程中對環境的污染，合理開發自然資源。

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

高溫超導材料因其獨特的優勢，得到國家的大力提倡，加強在金屬熱處理設備中的應用研究，具有十分廣闊的發展前景，對社會發展起到重要的促進作用。