ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

انتقال پیشرفته نیرو در آینده

انتقال پیشرفته نیرو در آینده

انتقال پیشرفته نیرو در آینده – ایران ترجمه Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق - الکترونیک - ایران ترجمه - Irantarjomeh

شماره
۱۲
کد مقاله
ELC12
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
انتقال پیشرفته نیرو در آینده
نام انگلیسی
Advanced Power Transmission of the Future
تعداد صفحه به فارسی
۲۶
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۶
کلمات کلیدی به فارسی
انتقال نیرو
کلمات کلیدی به انگلیسی
Power Transmission
مرجع به فارسی
تحقیقات آرمر
مرجع به انگلیسی
Armor Research
قیمت به تومان
۱۰۰۰۰
سال
کشور
ایالات متحده
انتقال پیشرفته نیرو در آینده
Advanced Power Transmission of the Future
تحقیقات آرمر
نیروی الکتریک یکی از اجزای مهم جوامع مدرن بشمار می‌آید. این مقاله بمنظور  مهیاسازی یک مفهوم فیزیکی و مهندسی در رابطه با انتقال نیروی الکتریک و مدرنیزه نمودن پتانسیلهای آن برشته تحریر درآمده است. عناوین بیان شده در این مقوله عبارتند از: انتقال،‌ توزیع، مقایسه ارسال هوایی و ارسال زیرزمینی، موافقین و مخالفین ارسال زیرزمینی،‌ انتقال بصورت ابررسانا، ارسال کرایوریسیتیو، هایپرکانداکتیویته و الیاف گرافیت فلزی.
چشم‌انداز
مدرنیزه نمودن سیستم‌های نیروی الکتریکی در دو دهه آینده یکی از نکات کلیدی جهت ارتقای استاندارد زندگی نسلهای آینده خواهد بود، همانگونه که باعث  کاهش آسیب‌پذیری تمدن از حملات تروریستی خواهد گشت. در این خصوص احتمال استفاده از کابلهای هوشمند وجود دارد که می‌توانند محل خطاها را یافته و در تشخیص و تعیین خطاها کمک نمایند، بگونه‌ای که بتوان اشکالها را بدون تحمیل هزینه‌ای گزاف در یک روتین نگهداری دوره‌ای مشخص حل نمود.
بطور اساسی می‌توان روشهای فشرده دیگری را نیز برای انتقال و تغییر شکل بکار بست،‌ البته چنانچه خواسته باشیم R&D لازم را جهت ارتقای آنها انجام دهیم. مزایایی متوالی می‌تواند در کاهش هزینه‌ها و ضررها نقش داشته باشد. پیشرفتهای جدید با استفاده از ترتیب عناصر مختلف چشم‌انداز بزرگی را در حل مشکل برق رسانی جریان روغن ترانسفورمر داشته باشد. ما قادر خواهیم بود برگ مشخص برای تولیدکنندگانی که به آن نیاز داشته را تامین نمایم. ابررسانا محدودسازهای جریان خطای که نه تنها از سیستم مراقبت می‌کنند بلکه باعث راحتی بار برکرهای مدار می‌گردند. همچنین آمادگی و ابقای پیشرفته به میزان کامل اتخاذ می‌گردد. حفاری خطوط زیرزمینی وارد مرحله تخصصی و پیچیدگی خواهد شد.
مواد هایپرکانداکت (فوق رسانا) به میزان زیادی باعث کاهش از دست‌رفتن نیرو و افزایش تراکم نیرو می‌گردد. احتیاطهای مناسب برای ساخت ادوات مورد نیاز بعمل می‌آید نظیر مورد مواد بسیار سمی در تولید سمیکانداکتورها یا نیمه‌هادیها. حتی چنانچه اثبات شود که مصرف اینگونه مواد دارای ایمنی کافی می‌باشد، سوالات قانونی در خصوص پذیرش عمومی این مواد وجود داشته که ما باید بطور فزاینده‌ای پاسخ‌گوی آن باشیم. همچنین یکی از مسائلی که می‌بایست بطور متوالی مورد خطاب قرار گیرد همین آگاهی عمومی از فیلتها و رشته‌های الکترومغناطیسی        می باشد. اتوماسیون‌سازی امر توزیع بازتاب مناسبی را از عموم خواهد داشت که باعث ارتقای تولید و ارسال نیرو خواهد گشت.
 سیستم‌های برق آینده می‌بایست موارد زیر را در نظر داشته باشند:‌
  • سازگاری بیشتر با استراتژیهای همه جانبه آنها.
  • ارائه سرویس بهتر.
  • مدیریت بهتر دارائی‌ها.
  • ارتقای دوام ابزار.
  • ارتقای تشخیص مشکل.
  • ارتقای نگهداری و تمرکز اتکا.
 
در نگاهی به دو دهه آینده، ما گرینه‌های مختلفی را که موجود می‌باشند ملاحظه کرده و مواردی که دارای احتمال بروز کمتری هستند را و همچنین مواردی که دارای پتانسیل بدست‌آوری ارتقای بیشتری هستند را نیز مشخص می‌سازد. با وجود آنکه شاید بیست سال آینده برای ایجاد تحولات چشمگیر قدری زود باشد، برخی از این تحولات عملی گشته و یا مورد نظر خواهد بود.
مقدمه
طی دهه ۱۹۶۰، ظرفیت تولید برق صنایع برق ایالات متحده از ۱۷۵ گیگاوات به ۳۲۵ گیگاوات افزایش یافت. در سال ۱۹۷۴ این میزان ۴۷۴ گیگاوات گردید. در سال ۱۹۸۰ این میزان ۶۰۰ گیگاوات می‌باشد. با پایان سال ۱۹۹۳ این میزان ۷۰۰ گیگاوات بود. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۱۰، میزان ۲۱۰ گیگاوات جدید مورد نیاز باشد که در آن صورت ظرفیت تولید برق ایالات متحده را به تتراوات (تتراوات=۱۰۱۲W) خواهد رساند. برحسب نظر ” الکتریکال ورد“، کمتر از ۲۰% از الکتریسیته مورد نیاز در حال ساخت می‌باشد.
با توجه به میزان رشد ۲% الکتریسیته،‌ برای سالها آینده میزان ۳۰ تا ۵۰ درصد رشد تا سال ۲۰۳۰ مورد نیاز خواهد بود. رشد جمعیت با افزایش تراکم جمعیت در افزایش این میزان نقش داشته است. علاوه بر آن قیمت پایین،‌ تنوع کار، ایمنی و راحتی انرژی الکتریکی نیز عامل مهمی در بالا رفتن میزان مصرف می باشد.
افزایش مصرف الکتریسیته معمولا باعث افزایش رشد ارزش محصولات تولیدی، حتی به هنگامی که مصرف کل انرژی ثابت می‌ماند،‌ خواهد گشت. با حرکت اعلام شده صنایع بسوی خصوصی‌سازی، تشدید رقابت و خرده فروشی این نیازهای افزایش یافته را باید به دقت پیش‌بینی نمود. قواعد با توجه به حق تقدم و درآمد بالا از جمله نیازهای بعدی جهت پیش‌بینی تعمیر و ارسال برق پیشرفته خواهد بود. از آنجایی که این فاکتورها در هر دو سیستم انتقال و توزیع کاربرد دارد نمی‌توان تمایز قوی در این زمان بین آنها قائل شد و برای این دو واژه همان لغت ارسال بکار خواهد رفت.
قبل از بحران انرژی جهانی ۱۹۷۴، مصرف الکتریسیته در آمریکا و اروپای غربی در هر دوره ۱۰ ساله، با نرخ سالیانه ۷%، تقریبا دوبرابر می‌شد.  پس از ۱۹۷۴ به بعد عوامل مختلفی باعث کاهش این رشد تا ۳% گردید. هم اکنون، میزان متوسط رشد در نیازهای داخلی به برق در حدود ۲% می‌باشد. این نیاز به رشد نسبتا مرتبط می‌تواند بصورت دراماتیک دارای رشد ۳۰ تا ۵۰ درصد تا سال ۲۰۳۰ باشد. افزایش جمعیت، با افزایش تراکم جمعیت، دارای تاثیر در افزایش این میزان، بواسطه هزینه‌های پایین قابل توجه، تنوع کار، ایمنی و راحتی انرژی الکتریسیته، خواهد بود. افزایش استانداردهای زندگی همچنین یکی از علل مهم رشد مصرف برق می‌باشد.
انتقال و توزیع
با وجود آنکه بطور سنتی هزینه‌های زیاد سرمایه‌ای برای خطوط انتقال ( >35 kV) قابل قبول می‌باشد، این میزان برای خطوط توزیع ( ) با هزینه‌های سرمایه‌ای کم به میزان ۱ تا ۲ دلار / فوت (/mi۵۰۰۰ الی ۱۰۰۰۰ ) قابل قبول نمی‌باشد. از اینرو بسیاری از تکنولوژیهای جدید که افزایش دهنده هزینه سرمایه‌ای می‌باشند معمولا  از سیستم بالقوه توزیع حذف می‌شوند. با این وجود، با افزایش تقاضا برای اتکاپذیری بیشتر، کاهش از دست رفت نیرو، عملکرد کمتر و هزینه‌های نگهداری، آگاهی از تاثیرات بیولوژیکی الکترومغناطیس و درازی عمر خطوط، می‌بایست نگاهی به تکنولوژیهای نوظهور که می‌توان در توزیع برق کاربرد داشته باشند، علیرغم هزینه بالای آنها، داشته باشیم.
ما درسی را از تمامی کابلهای توزیع سئوال ‌برانگیز که در خلال ۱۵ تا ۲۰ سال قبل از آن استفاده شده است گرفته‌ایم و این درس آن است که صرفا هزینه‌های سرمایه‌ای پایین ممکن است گمراه‌ کننده باشند، چرا که جایگزینی سرمایه می‌تواند کاملا سریع و به میزان بالا اتفاق افتد. برای کاربردهایی که می‌بایست در کوتاه مدت انجام پذیرد، هزینه‌های کم سرمایه‌ای می‌تواند بر روی چشم‌انداز آن احاطه داشته باشد. با این وجود، ‌برای آن دسته از کاربردهایی که دارای میدان دید کافی باشد و بتوان آنها را در بلند مدت عملی ساخت، ملاحظات اتکاپذیری، زمان طول عمر، راحتی، و نوع نگهداری، عملیات و نصب بخوبی هزینه‌های سرمایه‌ای دارای احاطه بر اجرای سیستم کاملا مدرن ارسال برق می‌باشد.
 
از زمان شروع صنایع سودمند، ایزولاسیون رسانای خوب نظیر مس و آلومینیوم بعنوان استخوان‌بندی ارسال برق شناخته می‌شود. همچنین سدیم نیز بطور موفقیت‌آمیزی در مقیاس کم بکار گرفته شده است ولی از عمومیت کلی، بعلت آتش گرفتن به هنگام قرارگیری در معرض هوا، برخوردار نیست. خصیصه‌های مناسب رسانا شامل تراکم کم، رسانایی معقول زیاد و ثبات شیمیایی می‌باشد.به عبارت ساده بعنوان یک امر سزاوار، مورد نظر است که حالت رسانا تقسیم شده بر تراکم تا حد ممکن زیاد باشد. این خصیصه را می‌توان بعدا بر هزینه تقسیم نمود تا بتوان مقایسه اقتصادی را در این خصوص داشت. در این چارچوب ماده‌ای مانند سدیم چنانچه نسوزد، خوب به نظر می‌رسد، چراکه دارای تراکم ۹/۱ با میزان رسانایی ۳/۱ مس می‌باشد، و بگونه‌ای است که آن را ۳ برابر بهتر از مس اعلام می‌دارد. همچنین با توجه به آنکه هوا عایق یا دی‌الکتریک اصلی برای خطوط هوایی می‌باشد، مقاومت کششی نیز یک عامل مهم در این مورد محسوب می‌گردد، چراکه هیچ گونه حمایت مکانیکی از دی‌الکتریک جامد وجود ندارد. در اینجا پلیمر رسانا خوب بنظر می‌رسد. اما باز دارای بی‌ثباتی شیمیایی است.
ارسال نیرو دارای نقش مهم رو به افزایشی در صنایع سودمند داشته و خواهد داشت. در اوایل این قرن، رشد در ظرفیت خطوط انتقال بطور مستقیم مرتبط با افزایش اندازه‌های تربوژنراتورها و نیروگاههای برق بود. بواسطه اقتصاد صرفه‌جویی و افزایش تقاضا تربوژنراتورها در میزان برق دهی افزایش داشتند از ۱ MVA و ۱۰kV ولتاژ خروجی در اوایل ۱۹۰۰ به ۱۵۰۰ MVA و ۲۵ kV در حال حاضر و با تغییر کم اساسی در تکنولوژی آن. همراه با موضوع بالا اندازه ژنراتورها و نیروگاهها نیز برای تامین ظرفیت کامل خطوط انتقال افزایش یافت. جهت پایین آوردن ضرر و زیان، با بکارگیری نیروگاههای تولید خطوط برق، ایده تولید با ولتاژ بالاتر نیز مورد نظر قرار گرفت. از اینرو میزان ولتاژ آمریکا از ۱۰ kV به ۷۶۵ kV افزایش یافت. این امر احتیاج به ترانسفورمرهای افزایش – جریان پر ظرفیت داشت تا آنکه ژنراتورها را به شبکه انتقال متصل سازد و همچنین نیاز به ترانسفورمرهای کاهش – جریان داشت تا جریان اضافه را به ایستگاههای توزیع انتقال دهد. در کمتر از یک قرن، توانائیهای خطوط انتقال از ۱ MVA به بیش از ۱۵۰۰ MVA ارتقا یافت. این میزان نشان دهنده بیشترین میزان برقی بود که یک تاسیسات می‌توانست بر روی یک خط، بواسط موارد قابلیت اطمینان، حمل نماید. خطر از دست رفتن این میزان نیروی زیاد بواسطه عدم کارکرد مناسب خط، به همراه دیگر احتمالات یکی از موارد بسیار مهم در اطمینان به بیشتر تاسیسات می‌باشد.
مقایسه ارسال هوایی  و ارسال زیرزمینی
با مستثنی ساختن حق تقدم هزینه‌ها، (و همچنین احتمالا هزینه‌های نگهداری) نصب خطوط هوایی کمتر از نصب خطوط زیرزمینی بوده و محتملا چنین نیز خواهد بود. از آنجا که راهروهای خطوط برق بواسطه پرهزینه بودن حق تقدم هزینه‌، با صرفه می‌باشند، خطوط هوایی می‌تواند به گرانی خطوط زیرزمینی در نواحی متراکم جمعیتی باشد. با این وجود، خطوط هوایی بصورت انتقال فشار قوی برق نمی‌باشند. هر گونه از خطوط انتقال برق با فشار قوی، بخصوص خطوط زیرزمینی، نیاز به خنک سازی پرهزینه دارند. خطوط هوایی بطور موثری بوسیله هوایی که دور آنها را گرفته، و برای نیروی دی‌الکتریک و نگه‌داشتن میدان الکتریکی در داخل کد در سطح زمین  لازم است، خنک می‌شوند. با این وجود، علیرغم هزینه پایین بیشتر خطوط هوایی، ممکن است کاهش نسبی برق بواسطه مسایل اکولوژیکی، اجرایی، و زیبایی شناختی، به خطوط هوایی انتقال داده شود، که در مشکل بدست آوری حق تقدم جدید منعکس می‌یابد. بنابراین، بغیر از بهینه‌سازی خطوط هوایی موجود،  بسیاری از خطوط انتقال برق آینده از طریق زیرزمینی خواهد بود – و محتملا از یک کریدور مشترک با خطوط هوایی استفاده خواهد شد.
موافقان و مخالفین ارسال زیرزمینی
با وجود آنکه، خطوط انتقال برق فشار قوی خود- خنک شونده و دارای سیستم خنک کننده زیرزمینی معمول،  همیشه دارای اشکالات اکولوژیکی و زیبایی شناختی انتقال هوایی نمی‌باشد، می‌تواند عیبهای دیگری داشته باشد. نظیر ادوات ساخت و نصب گران، و عملکرد هزینه‌دار، سرمایه بالا ، هزینه حفاری بواسط پیچیدگیهای تکنیکی تکنولوژی ایزوله ولتاژ قوی و ملزومات خنک سازی مرتبط. (نشت روغن دستگاه خنک کننده ممکن است باعث مشکل جدی اکولوژیکی گردد) هزینه‌های عملیاتی بالا ناشی از جریانهای شارژ بالا مرتبط با خصیصه‌های ولتاژ بالا و ظرفیت الکتریکی خطوط زیرزمینی، و خنک سازی ناکارا در حالت دارا بودن سیستم خنک کننده همگی جزء اشکالات این سیستم محسوب می‌شوند. حفاری گودالهای بزرگ،‌ لوازم کمکی خاص، و معرفی مواد رسانای گرمایی بالا جهت ممانعت از فرار گرما معمولا سبب می‌شود که هزینه ساخت خطوط انتقال زیرزمینی به میزان هزینه کابل به تنهایی برسد. کم نمودن قابل توجه میزان فشار برق کابلهای توزیع برق زیرزمینی به میزان زیادی باعث کاهش هزینه‌های نصب مرتبط با کابل انتقال خواهد شد.
انتقال ابررسانا
از آنجای که یک رسانای خوب بعنوان عنصر کلیدی در انتقال نیرو بحساب می‌آید،  اجازه دهید نگاهی به بهترین رساناهای معرف و ابررساناها بیاندازیم. تا اواخر ۱۹۸۶، ابررسانا بعنوان پدیده با دمای بسیار پایین نزدیک صفر مطلق (۰ k=-273.2oC=-459.7oF) بشمار می‌آمد. بالاترین میزان دمای انتقال، Tc  (دمایی که در آن یک ماده بصورت ابررسانا در می‌آید، همچنین بنام دمای بحرانی نیز خوانده شده) برای Nb۳Ge  در ۲۳٫۲ K در سال ۱۹۷۳ کشف و برای ۱۳ سال ماندگار گشت. از سال ۱۹۷۳ تا ۱۹۸۶ گزارشات بسیاری در خصوص دمای بیشتر ابررسانا منتشر شد، ولی این یافته‌ها قابلیت تکرار نداشتند. از اینرو Tc تنها به میزان ۱۹K، از ۴٫۲K در سال ۱۹۱۱ در طول ۷۵ سال افزایش یافت، که نشان دهنده افزایش ۲۵ K در طول قرن بوده است.  از قیاس خطی گمراه کننده، می‌توان تولید آسان حاضر Tc=۱۲۵ K را برای TICaBaCuO را برای ۴ قرن آینده پیش بینی کرد. با این وجود،‌ با تعجب در دنیای علمی، میزان بده ۷۰K در خلال چند ماه بین ۱۹۸۶ و اوایل ۱۹۸۷ بدست آمد. چنین نوآوری، با وجود آنکه، بصورت مکرر تکرار نمی‌شود، در علم بگونه متوالی روی می‌دهد.
ارسال مقاومت حرارتی
مقاومت حرارتی متعارف
رسانایی الکتریکی با مسیر آزاد میانگین الکترون در یک رسانا نسبت دارد، که به هنگامی که پراکندگی نوسانی (فوتون) شبکه الکترونها  با کاهش دما کاهش می‌یابد این مورد افزایش خواهد یافت. ازk۳۰۰ به k ۷۷ متوسط مسیر آزاد الکترونی (و بدین دلیل رسانایی) با فاکتور ۱۰ برای تمامی مواد افزایش می‌یابد. ناخالصی‌ها و خطای شبکه کریستالی بخاطر غلبه پراکندگی فونون به آنها می‌باشد. فقط یک مورد قابل قبول وجود دارد که در قسمت بعدی بحث خواهد شد، نیتروژن مایع (LN۲) در k۷۷ فشار اتمسفر به جوش می‌آید. نیتروژن مایع یک سردکن انتخابی برای HTSL و مقاومت حرارتی انتقالی است. افزایش رسانایی با فاکتور ۱۰ یک افزایش ده برابری را در توان انتقالی دارد ولی افزایش در تلفات توان وجود ندارد. به علاوه‌ تلفات توان مقاومتی و دی‌الکتریک، تلفات گرمایی نیز در ارتباط با ژرف دماییک وجود دارد. دلیل افزایش کلی تلفات توان (علی‌رغم افزایش رسانایی)، تلفات توان در سیستم سرد کننده است که نیازمندW۱۰ توان خنک کننده برای هر وات نشتی در k۷۷ است. تمامی پروژه‌های مقاومت حرارتی AC در دمای نیتروژن مایع هستند. بیشترین فعالیت و کار بر روی این پروژه در ژاپن انجام می‌شود. و در آمریکا کارخانه GE (جنرال الکتریک) و شرکت UP به فعالیت در این زمینه مشغول‌اند. اما بعضی از این پروژه‌ها به دلیل موانع مالی و فنی بعد از مدتی رها می‌شوند. پروژه‌های جهانی دیگری نیز بوده‌اند که سرنوشت مشابهی داشته‌اند. آلومینیوم رسانای انتخابی بوده است، البته مس هم مورد بررسی قرارگرفته است. که هر دوی آنها (آلومینیوم و مس) افزایش رسانایی فاکتور ۱۰ و k۷۷ دارند. حالا در مورد این دو سیستم صحبت می‌کنیم.
فرا رساناها
عنصری وجود دارد که مزیت آن رسانایی بالا از طریق پهنای کناری است که نسبت به تمامی عنصرها که در دمای LN۲ سرد شوند بالاتر است. این عنصر (بربلیوم، Be) نام دارد. که رسانایی آن در دمای اتاق با AF (آلومینیوم) قابل قیاس است. اما افزایش رسانایی آن از طریق فاکتور ۱۰۰ در k۷۷ است. بنابراین در k۷۷ رسانایی ۱۰ برابر Al و cu (مس) است. این مسئله توسط رابین نویتز هنگامیکه در مورد توان کاربردی ژرف دما درسال ۱۹۷۷ کارکرده بیان شده است [۳]. در سال ۱۹۹۰ مولرات‌آل این بحث را عنوان کرد که علی‌رغم مشکلات سمی مشخص شده در بریلیوم باید از رسانایی آن استفاده شود.
فیبرها با روکش گرافیت فلزی
با حرکت از ۳۰۰k به ۴٫۲k (نقطه جوش هلیوم مایع در ۱ اتمسفر ) رسانایی اکثر فلزات می‌تواند توسط فاکتور ۱۰۰ به ۱۰۰۰۰ افزایش یابد. که بستگی به درجه خالص بودن شبکه کریستالی دارد. افزایش رسانایی از طریق فاکتور ۱۰۰۰ یا بیشتر می‌تواند نتیجه افزایش متناسب در توان قابل ارسال برای انتقال dc باشد. این افزایش در ac بدست نخواهد آمد چون در ac عمق پوسته یا مجذور ریشه‌ی رسانایی نسبت عکس دارد. بنابراین ضریب تقویت تنها هنگامی افزایش پیدا می‌کند که مجذور ریشه مقاومت افزایش یابد. مگر اینکه از سیستم بسیار باریک ترانسپوزه استفاده کنیم. مشکل دیگر درجه احیای مورد نیاز شبکه‌های کریستالی برای تقویت رسانایی در دمای پایین است که در مواد مقاومت کششی و برشی بسیار پائینی دارد. همچنین این مواد هزینه‌ بالایی در ساخت و استفاده زیادی از نیروی مکانیکی دارند ولی با این حال رسانایی بالای این مواد در دمای عملیاتی پائین مزیتی برای آنها محسوب می‌شود. آلومینیوم با درجه خالص بودن بالا به راحتی قابل دسترسی است. آلومینیوم و دیگر فلزات خالص مانند (cu) مس رسانایی بسیار بالایی با فاکتور ۱۰۰۰۰ در   K۴ < دارند در اینجا یک راه حل برای مشکل مقاومت کششی وجود دارد. و این راه‌ حل استفاده از یک پوشش گرافیت نازک صفحه فلزی برای طلا و نقره و مس و نیکل و برنج است. برای دیگر فلزات نیز این مسئله امکان‌پذیر است، اما هنوز در مورد بریلیوم و آلومینیوم مطمئن نیستند. ولی با چند دلیل این امکان برای این مواد نیز می‌تواند وجود داشته باشد. فیبرهای گرافیتی بخاطر وزن کم و مقاومت کششی قابل قبول شناخته شده‌اند. پوشش فیبری با قطر۸ میکرون و پوشش فلزی با ضخامت حدود ۵/۰ میکرون و چگالی gm/cm۳ ۳- ۵/۲ و مقاومت کششی تا psi۴۵۰۰۰ که اینها یک کاهش ۸ تا ۱۰% برای فیبرهای گرافیتی اصل می‌باشد. بطور مقایسه‌ای فولاد معمولی مقاومت کششی بین ۴۰۰۰۰ تا ۳۳۰۰۰۰ دارد. بهترین سیم فولادی مقاومت کششی تا حدود ۴۶۰۰۰۰ دارد. بنابراین استفاده از پوشش فیبری بطور مسقیم یا قرار دادن فیبرها در فلز رسانا (برای بدست آوردن ماتریس مقاومت کششی) وجود دارد.
همچنین می‌توان از فلزات با نیروی خالص زیاد مانند آلومینیوم به عنوان یک ثابت نگه‌دار نرمال در ابررسانایی دماهای پایین و رسانایی در مقاومت حرارتی استفاده کرد. برای دماهای پایین ac می‌شود از فیبرهای گرافیتی صفر الکترونی ترانسپوزه با یک پوشش نازک از دی‌الکتریک بر روی رسانا استفاده کرد. پوشش نازک برای پایین نگه ‌داشتن اندوکتانس است.
 اگر چگالی توان مورد نیاز باشد عملیات کاملا زیر k۷۷ در وضعیت بروز رسانی جهت بهبود  انجام می‌گیرد که می‌تواند کاربردی برای این تکنولوژی باشد.
از نیروی فیبرهای گرافیتی صفحه فلزی فقط برای مقاومت حرارتی کاربردی استفاده نمی‌شود بلکه در دمای محیط و خطوط هوایی، جاییکه نیاز به وزن کم و نیروی کششی بالا داریم نیز قابل استفاده‌اند. فیبرهای گرافیتی بطور موفقیت‌آمیز در خودرو و صنایعی که نیاز به وزن کم و افزایش کشش مکانیکی است مورد استفاده قرار گرفته است. قابلیت رسانایی فیبرهای گرافیتی در این است که ممکن است هنوز قابلیت‌های جالب‌تر دیگری نیز وجود داشته باشد. مثلا کشف جدید که تیوب نانو کربنی می‌باشد که مقاومت کششی بسیار عظیمی دارد که می‌تواند روزی جایگزین نازکتری برای فیبرهای گرافیتی شود که الان در ساخت دوچرخه‌های خیلی سبک، راکت تنیس و محفظه موتور جت‌ها استفاده می‌شود. نانوتیوب‌ها به خاطر قطر بسیار کمشان (نانومتری) که در حدود  است نانوتیوب نامیده می‌شوند. دیواره آنها به نازکی یک اتم است. قابلیت بسیار خوب نانوتیوبها همان کم قطر بودنشان است که می‌توان به راحتی آنها را برای افزایش مقاومت کششی‌شان در رساناهای الکتریکی استفاده کرد. از نانوتیوبها می‌توان برای ساخت بهترین نوع سیم از طریق ریخته‌گری و قالب‌ریزی فلز استفاده کرد. از  این سیم‌ها می‌توان در مدارات میکروسکوپ استفاده کرد. هزینه تبلیغاتی نانوتیوبها نسبتا کم است بطوریکه می‌توان آنها را به راحتی تولید کرد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.