Ученые разрабатывают технологию, сокращающую содержание дорогих металлов в магнитах

05:00, 4 марта 2020

В результате стоимость постоянных магнитов для генераторов и электродвигателей снизится

По словам Алексея Волегова, создание композита позволит уменьшить содержание редкоземельного металла и себестоимость магнита. Фото: Илья Сафаров.

Ученые ИЕНиМ УрФУ занимаются фундаментальными вопросами разработки технологии, которая позволит сократить содержание дорогих металлов в магнитах. Эта технология с частичным замещением дорогих металлов на доступное железо в постоянных магнитах, которые используются в генераторах и электродвигателях, позволит снизить их себестоимость. Свойства самих магнитов при этом не должны ухудшиться, сообщил ТАСС руководитель проекта, доцент кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.

«Я вместе с коллегами занимаюсь исследованием возможности использовать достоинства двух магнитных фаз в композиционных материалах. Если эти магнитные фазовые зерна имеют размеры несколько нанометров, и удается достичь перемагничивания фаз в одинаковых магнитных полях, получается неплохой материал для постоянного магнита. В качестве одной из фаз мы используем соединение Nd2Fe14B (соединение редкоземельного неодима, бора и железа), а другой — железо, которое в достатке у нас на планете, и, что очень важно, стоит недорого», — сказал Волегов.

Создание композита позволит уменьшить содержание редкоземельного металла и при этом снизить себестоимость самого магнита.

В ходе работы, по словам ученого, выявился «ряд предсказуемых проблем». При сокращении количества редкоземельного металла за счет добавления железа у материала улучшаются одни свойства, но ухудшаются другие.

«Можно увеличить остаточную намагниченность, но при этом уменьшить коэрцитивную силу — величину, характеризующую поле, в котором магнит размагнитится. Материалы с такими свойствами могут применяться, например, в смартфонах, но в электродвигатели, которые во время работы нагреваются и в которых магниты оказываются в заметных размагничивающих полях, низкокоэрцитивные магниты ставить плохо», — пояснил собеседник ТАСС.

На это исследование ученые получили грант (3 млн руб.) от Российского фонда фундаментальных исследований.

«Около шестой части средств были потрачены на покупку синхронного детектора — это электронное устройство, которое помогает в большом уровне шума выделять небольшой полезный сигнал. Мы его используем в составе установки для прецизионного измерения магнитных свойств, синтезируемых образцов», — пояснил Алексей Волегов.