Vad är kritisk temperatur inom metallbearbetning?

Metallbearbetning fokuserar ofta på fördelarna med att värma upp material till extrema temperaturer för böjlighet, men sällan beaktas fördelarna med extrem kylning. Genom att kyla en metall till en mycket låg temperatur som kallas dess kritiska temperatur, kan ett elektriskt fenomen som kallas supraledning observeras. Denna metod är ett viktigt framsteg inom elarbete och har använts med en mängd olika metaller, men aluminium och stål är i allmänhet de vanligaste.

En metalls kritiska temperatur skiljer sig från ämne till ämne och, för ledningsförmågan, kanske den inte är möjlig att nå. I allmänhet måste metaller kylas till temperaturer runt 0 grader Kelvin (minus-459 Fahrenheit, minus -273 Celsius) med flytande kväve tills en märkbar fasförändring inträffar. Förändringen innebär ett obefintligt elektriskt motstånd, även kallat att bli en supraledare. Detta gör att energi kan passera lättare än genom traditionella ledningar.

Supraledning är vanligtvis syftet med den kritiska temperaturprocessen. När en metall kyls till denna kritiska temperatur har forskning visat att den är en bättre ledare än ledningar vid rumstemperatur. Det finns inget elektriskt motstånd, så elektroner kan passera fritt genom denna metall, vilket resulterar i att nästan ingen energi går förlorad genom värme. Supraledarslingor som använder metaller som kyls till en kritisk temperatur kan pågå i flera år med praktiskt taget ingen försämring, jämfört med traditionella system som måste bytas ut ofta på grund av värme.

Aluminium anses vara en utmärkt metall för att användas med kritisk temperatur supraledning. Dess lätta vikt och formbarhet gör den till ett utmärkt val för ledningar och andra material som används för att leda elektricitet. Aluminium används ofta i industrier som behöver passera stora mängder energi, såsom ett kraftverk eller en stor fabrik.

Stål och dess många legeringar har visat sig vara en annan typ av metall som klarar denna behandling bra. Stålets kritiska temperatur är användbar på fler sätt än att bara leda elektricitet. Isotermisk glödgning är en process som skapats för att kontrollera metallens temperaturförändringar, även kallad temperaturgradient, som har ett visst stycke stål kylt till strax över den kritiska temperaturen, sedan sänkt under den punkten och fört upp igen. Släckning är en annan process för stålkritisk temperatur som inte involverar supraledning eller flytande kväve, utan metallen kyls istället till den punkten i vatten, olja eller saltlösning för att öka dess kolhalt.