Pó de liga de boro e magnésio MgB2, pó de liga de boro e magnésio de alta pureza, ultrafino, micron, nano diboro, magnésio e boro

Nome chinês: diboreto de magnésio

Nome em inglêsDiboride de magnésio

Outro nome: boreto de magnésio

Fórmula química MgB2

Peso molecular 45,93 CAS

Número de acesso 12007-25-9

Ponto de fusão 830℃

Densidade 2,57g/cm3

O diboreto de magnésio (MgB?6?0) é um composto iônico com uma estrutura cristalina hexagonal. É um material quebradiço e duro com baixa ductilidade. É um composto de intercalação com camadas de magnésio e camadas de boro dispostas alternadamente. Ele se transformará em um supercondutor a uma temperatura ligeiramente próxima de 40K (ou seja, -233℃). Sua temperatura de transição é quase o dobro da de outros supercondutores do mesmo tipo, enquanto sua temperatura operacional real é de 20~30K. O diboreto de magnésio (MgB2) tem uma temperatura de transição supercondutora de 39K, ou seja, menos 234℃, que é a temperatura crítica dos supercondutores compostos metálicos atualmente. Como um novo material com supercondutividade, o diboreto de magnésio abriu uma nova maneira de estudar uma nova geração de semicondutores de alta temperatura com estruturas simples. O material supercondutor diboreto de magnésio é um composto metálico formado pela combinação de magnésio e boro em uma proporção de 1:2. É caracterizado por recursos abundantes, baixo preço, alta condutividade, síntese fácil e processamento simples. Como o diboreto de magnésio é fácil de fazer em filmes finos e fios, ele pode ser amplamente utilizado na fabricação de vários instrumentos e medidores eletrônicos, como tomógrafos computadorizados, componentes de supercomputadores e componentes de equipamentos de transmissão de energia. Ele tem amplas perspectivas de aplicação nas áreas de eletrônica e computadores. meu país sintetizou com sucesso uma amostra supercondutora de diboreto de magnésio de alta densidade em um curto período de tempo usando um método de alta temperatura e alta pressão, que está próximo do nível internacional. As aplicações potenciais do diboreto de magnésio incluem ímãs supercondutores, linhas de transmissão de energia e detectores de campo magnético sensíveis. Em 2001, os pesquisadores descobriram que um composto aparentemente discreto, o diboreto de magnésio, se transformaria em um supercondutor a uma temperatura ligeiramente próxima de 40K (ou seja, -233 °C). Sua temperatura de transição é quase o dobro da de outros supercondutores do mesmo tipo, e sua temperatura operacional real é de 20 a 30K. Para atingir essa temperatura, pode-se usar néon líquido, hidrogênio líquido ou um refrigerador de ciclo fechado para resfriar. Comparados com o uso de hélio líquido pela indústria para resfriar ligas de nióbio (4K), esses métodos são simples e econômicos. Uma vez dopado com carbono ou outras impurezas, a capacidade do diboreto de magnésio de manter a supercondutividade na presença de um campo magnético ou corrente não é menor do que a das ligas de nióbio, ou até melhor. Suas aplicações potenciais incluem ímãs supercondutores, linhas de transmissão de energia e detectores de campo magnético sensíveis

O diboreto de magnésio é um composto inorgânico com a fórmula química MgB₂. O diboreto de magnésio amorfo é um sólido particulado cinza escuro, insolúvel em água. Em 2001, pesquisadores descobriram que o diboreto de magnésio se torna um supercondutor a 39 Kelvin, pertencendo aos supercondutores convencionais. O MgB₂ difere significativamente da maioria dos supercondutores convencionais contendo metais de transição.

A descoberta da supercondutividade no diboreto de magnésio (MgB2) causou uma sensação em toda a comunidade da física da matéria condensada porque estabeleceu um novo recorde para a temperatura de transição de materiais supercondutores intermetálicos, com uma temperatura de transição supercondutora tão alta quanto 39K. Ao contrário dos materiais supercondutores de baixa temperatura à base de ligas, ele pode operar na faixa de temperatura de trabalho dos criorefrigeradores (20-30K), reduzindo assim os caros custos de refrigeração na faixa de temperatura do hélio líquido. Embora os supercondutores de alta temperatura do tipo óxido tenham a vantagem de altas temperaturas de transição supercondutora, eles são muito limitados em aplicação devido ao seu pequeno comprimento de coerência, levando a baixa energia de condensação e energia de aprisionamento de fluxo; estrutura em camadas, levando à anisotropia; características cerâmicas, tornando o material propenso a fratura frágil; e custos relativamente altos das matérias-primas, entre outros fatores. Em comparação com os materiais supercondutores de alta temperatura do tipo cerâmico, o MgB2 é fácil de formar, tem anisotropia mais fraca e um grande comprimento de coerência, todos os quais conferem ao MgB2 uma perspectiva de aplicação muito boa.

O calor de combustão medido e a eficiência de combustão do MgB2 são ambos mais altos do que os do boro amorfo. Dentro da faixa de temperatura de 298～1673 K, a reação de oxidação térmica do MgB2 sob condições de aquecimento lento inclui quatro estágios, e sua principal exotermia de oxidação e ganho de peso ocorrem entre 1200～1665 K. Enquanto a principal exotermia de oxidação e o ganho de peso do boro amorfo ocorrem em torno de 1919 K. A 1665 K, a taxa de oxidação do MgB2 é tão alta quanto 94,3%, enquanto a taxa de oxidação do boro amorfo é de apenas 43,6%. Comparado com o boro amorfo, o MgB2 pode ser completamente oxidado em uma temperatura mais baixa, e suas características de oxidação térmica são superiores às do boro amorfo.
O princípio da supercondutividade do MgB2 é semelhante ao dos metais, onde vibrações quantizadas de fônons ligam elétrons em pares, formando a supercondutividade através do material na forma de ondas sonoras, assim se enquadrando no escopo da teoria BCS. A teoria BCS é uma teoria proposta em 1957 por Bardeen, Cooper e Schrieffer para explicar supercondutores convencionais. É a teoria clássica de acoplamento elétron-fônon, que explica a supercondutividade com base na interação de elétrons e fônons. Ela explica bem a supercondutividade de metais e compostos intermetálicos. Pesquisas mostram que (1. A supercondutividade do MgB2 se origina do espectro de fônons do átomo de B, e a densidade de corrente supercondutora é relativamente alta. Os contornos de grão são "transparentes" à corrente supercondutora, o que significa que a corrente supercondutora não é limitada pela conectividade dos contornos de grão, tornando-o particularmente adequado para transmissão de alta potência e a fabricação de dispositivos de micro-ondas de alta qualidade. 2. As matérias-primas de preparação B e Mg do MgB2 são relativamente baratas, e a síntese é simples; enquanto os supercondutores de óxido de alta temperatura são compostos por múltiplos elementos, as matérias-primas são caras e o material é quebradiço, dificultando seu processamento em fios práticos. Em resumo, a baixa temperatura crítica do MgB2 pode ser compensada por suas vantagens na preparação, processamento, preço, etc. A Tabela 1 mostra os vários indicadores básicos de desempenho do MgB2. 3 Estado atual da pesquisa sobre as propriedades supercondutoras do MgB2