Узнайте больше о разработках уральских физиков.
Специалисты Уральского федерального университета (УрФУ) разработали технологию обработки нанокристаллических магнитов, что позволяет повысить их эксплуатационные параметры. При этом не происходит значительного увеличения стоимости систем, что делает эту технологию привлекательной для внедрения в промышленность.
Нанокристаллические неодимовые магниты находят применение в электродвигателях и другой технике. В ходе исследования физики УрФУ разработали легкоплавкую добавку с редкоземельными металлами. Во время отжига она покрывает ядро магнита, создавая оболочку, предотвращающую размагничивание и увеличивающую коэрцитивную силу. Этот термин обозначает сопротивление магнита к утрате магнитных свойств, вызванной высокой температурой, вибрациями, ударами и другими факторами.
С точки зрения намагниченности наилучшими являются соединения на основе неодима, железа и бора. Если в них заменить неодим на тербий, диспрозий или другой тяжелый редкоземельный элемент, можно повысить коэрцитивную силу, но это приводит к значительному удорожанию материала. Новая технология позволяет не заменять весь неодим, а лишь добавлять между его зернами частицы тербия или диспрозия. В результате цена увеличивается незначительно, а коэрцитивная сила возрастает вдвое, также улучшается температурная устойчивость магнита.
Результаты разработки УрФУ продемонстрировали выдающиеся характеристики. Ученые смогли уменьшить взаимодействие между зернами магнита в нанокристаллическом материале. Коэрцитивная сила увеличилась в 2,5 раза, а при инфильтрации сплавом с тербием — в 3,7 раза, что является практически максимальным показателем для данного типа соединений.
Нанокристаллические магниты составляют до 15% от общего мирового производства магнитов. Они отличаются от более традиционных микрокристаллических по внутренней структуре, которая формируется в процессе специальной обработки. Такие магниты чаще всего применяются в высокотехнологичных областях.
В будущих планах ученых УрФУ стоит создание технологии 3D-печати усовершенствованных нанокристаллических магнитов. Это откроет новые горизонты в промышленности.
Фото: hi-tech.mail.ru