Уральские учёные создали технологию 3D-печати постоянных магнитов из редкоземельных элементов. Такие магниты востребованы в высокотехнологичных устройствах — современных электрокарах, электрогенераторах, авиации, космической сфере и могут служить на протяжении десятилетий или столетий. Работа коллектива физиков Уральского федерального университета (УрФУ) и Института физики металлов УрО РАН по созданию отечественной технологии велась на протяжении нескольких лет по заказу частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») в рамках Единого отраслевого тематического плана. Об этом ИА «Уральский меридиан» рассказали в пресс-службе УрФУ.
Новый способ, который разработали уральские ученые, позволяет печатать постоянные магниты с улучшенными свойствами двух видов: на основе неодима и железа (неодимовые магниты) с добавлением празеодима, тербия и диспрозия (работают при температурах до 200 градусов Цельсия) и самария-кобальта (работают при температурах до 550 градусов Цельсия). Разработанная уральцами технология аддитивного производства позволяет сразу создавать изделия сложной формы и магнитные системы. Кроме того, 3D-печать помогает снизить потери КПД за счет снижения вихревых токов в процессе эксплуатации.
«Постоянные магниты с редкоземельными металлами, в особенности из самарий-кобальта, востребованы в авиастроении, космической сфере, то есть там, где все должно работать надежно, без сбоев. Кроме того, в современных электрокарах, например, в последних Tesla или китайских электромобилях, также стали использовать постоянные магниты. Это позволило уменьшить размер двигателей, их вес, увеличить износостойкость и КПД на 10–15%. Наши магниты не уступают мировым аналогам, а по некоторым характеристикам и превосходят их», — пояснил руководитель исследовательского коллектива, заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.
На сегодня ученым удалось получить постоянные магниты размером 10х10×3 мм — это средние магниты (при необходимости их размер можно увеличить или уменьшить). При этом, по качеству магниты не уступают мировым аналогам, а по некоторым характеристикам и превосходят их.
«У магнитов из самарий-кобальта мы получили лучшие известные на сегодня в мире свойства. По магнитам из неодима результаты также на уровне мировых», — резюмировал Алексей Волегов.
Ранее научный коллектив Уральского федерального университета создал отечественную технологию 3D-печати магнитных материалов. Такая технология позволит создавать уникальные изделия с управляемыми свойствами для высокотехнологичных отраслей.