Metal İşleme&de Kritik Sıcaklık Nedir?

Metal işleme genellikle ısıtma malzemesinin esneklik için aşırı sıcaklıklara sağladığı faydalara odaklanır, ancak nadiren dikkate alınan aşırı soğutmanın avantajlarıdır. Bir metalin kritik sıcaklık adı verilen çok düşük bir sıcaklığa soğutulmasıyla, süper iletkenlik adı verilen elektriksel bir fenomen gözlenebilir. Bu yöntem, elektrik işlerinde önemli bir ilerlemedir ve çeşitli metallerle kullanılmıştır, ancak alüminyum ve çelik genellikle en yaygın olanıdır.

Bir metalin kritik sıcaklığı, maddeden maddeye farklılık gösterir ve iletkenlik açısından ulaşmak mümkün olmayabilir. Genel olarak, metaller gözle görülür bir faz değişikliği gerçekleşene kadar sıvı azot kullanılarak 0 derece Kelvin (eksi-459 Fahrenhayt, eksi-273 Santigrat) civarında sıcaklıklara soğutulmalıdır. Değişim, aynı zamanda süper iletken olma olarak da adlandırılan, mevcut olmayan bir elektriksel direnç içerir. Bu, enerjinin geleneksel kablolamadan daha kolay geçmesini sağlar.

Süper iletkenlik genellikle kritik sıcaklık işleminin amacıdır. Bir metal bu kritik sıcaklığa soğutulduğunda, araştırma, oda sıcaklığındaki tellerden daha iyi bir iletken olduğunu göstermiştir. Elektriksel direnç yoktur, bu yüzden elektronlar bu metalden serbestçe geçebilir ve ısıda neredeyse hiç enerji kaybı olmaz. Kritik bir sıcaklığa soğutulmuş metallerin kullanıldığı süper iletken döngüler, ısı nedeniyle sık sık değiştirilmesi gereken geleneksel sistemlere kıyasla pratik olarak hiçbir bozulma olmadan birkaç yıl sürebilir.

Alüminyum kritik sıcaklık süper iletkenliği ile kullanılmak için mükemmel bir metal olarak kabul edilir. Hafifliği ve kolay işlenebilirliği sayesinde, elektrik üretiminde kullanılan teller ve diğer malzemeler için temel seçimdir. Alüminyum genellikle bir enerji santrali veya büyük bir fabrika gibi büyük miktarlarda enerji iletmek isteyen endüstrilerde kullanılır.

Çelik ve onun birçok alaşımının bu işlemi iyi idare eden başka bir metal türü olduğu tespit edildi. Çeliğin kritik sıcaklığı, elektrik iletmekten daha fazla yoldan kullanışlıdır. İzotermal tavlama, metalin, kritik bir sıcaklığın hemen üstüne soğutulmuş, daha sonra bu noktanın altına indirgenmiş ve geri getirilen, belirli bir çelik parçasına sahip olan, sıcaklık gradyanı olarak da adlandırılan sıcaklık değişim hızını kontrol etmek için yaratılan bir işlemdir. Su verme süper iletkenlik veya sıvı azot içermeyen bir başka çelik kritik sıcaklık işlemidir, ancak metal karbon içeriğini arttırmak için su, yağ veya tuzlu su içinde o noktaya soğutulur.