Металлообработка часто фокусируется на преимуществах нагревания материала до экстремальных температур для обеспечения гибкости, но редко рассматриваются преимущества экстремального охлаждения. Охлаждая металл до очень низкой температуры, называемой его критической температурой, можно наблюдать электрическое явление, называемое сверхпроводимостью. Этот метод является важным достижением в электромонтажных работах и использовался с различными металлами, но обычно с алюминием и сталью. являются наиболее распространенными.
Критическая температура металла отличается от вещества к веществу и, с точки зрения проводимости, может быть невозможно достичь . Как правило, металлы необходимо охлаждать до температуры около 0 градусов Кельвина (минус -459 по Фаренгейту, минус -273 по Цельсию) с использованием жидкий азот, пока не произойдет заметный фазовый переход. Изменение связано с несуществующим электрическим сопротивлением, также называемым превращением в сверхпроводник. Это позволяет энергии проходить легче, чем через традиционную проводку.
Сверхпроводимость обычно является целью критического температурного процесса. Когда металл охлаждается до этой критической температуры, исследования показали, что он является лучшим проводником, чем провода при комнатной температуре. Электрического сопротивления нет, поэтому электроны могут свободно проходить через этот металл, что приводит к почти полному отсутствию потерь энергии на тепло. Сверхпроводниковые контуры с использованием металлов, охлажденных до критической температуры, могут прослужить несколько лет практически без износа по сравнению с традиционными системами, которые необходимо часто заменять из-за перегрева.
Алюминий считается отличным металлом для использования с критической температурной сверхпроводимостью. Его легкий вес и пластичность делают его лучшим выбором для проводов и других материалов, используемых для проведения электричества. Алюминий часто используется в отраслях, где необходимо передавать большое количество энергии, например, на электростанциях или крупных заводах.
Было обнаружено, что сталь и ее многочисленные сплавы являются еще одним типом металла, который хорошо справляется с такой обработкой. Критическая температура стали полезна не только для проведения электричества. Изотермический отжиг — это процесс, созданный для контроля скорости изменения температуры металла, также называемый температурным градиентом. , в котором определенный кусок стали охлаждают до температуры чуть выше критической, затем опускают ниже этой точки и снова поднимают. Закалка — это еще один процесс критической температуры стали, в котором не используется сверхпроводимость или жидкий азот, вместо этого металл охлаждается до этой точки в воде, масле или соляном растворе, чтобы повысить его содержание углерода.
