Физики из Уральского федерального университета сделали шаг, который может изменить рынок магнитных материалов. Их технология усиливает стабильность нанокристаллических неодимовых магнитов, применяемых в высокоэффективных электродвигателях, медицине и нефтяной промышленности. И если метод удастся внедрить в производство, в России появится уникальная технология, не имеющая аналогов в мире.
Команда разработала новый подход: кристаллиты наноматериала во время термообработки покрываются «оболочкой» из легкоплавкой добавки с редкоземельными металлами. Такая структура «ядро–оболочка» резко повышает устойчивость к размагничиванию. Коэрцитивная сила, то есть способность противостоять разрушению магнитного состояния, увеличивается в разы.
«Добавка создала на поверхности каждого кристаллита оболочку, которая препятствует размагничиванию и резко увеличивает коэрцитивную силу».
— Алексей Волегов, заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ
Эксперименты показали: при использовании неодима коэрцитивная сила увеличивается в 2,5 раза, а с добавлением тербия — в 3,7 раза, что почти достигает теоретического предела. Такой подход позволяет повысить рабочую температуру магнитов со стандартных 80 до 180 °C и при этом избежать резкого роста стоимости.
Следующий этап — освоить 3D-печать подобных магнитов. Это откроет возможность контролировать форму, текстуру и создавать сложные системы для самых разных задач. Сейчас на долю нанокристаллических магнитов приходится около 10–15% мирового производства, и учёные уверены: новый метод даст России шанс выйти на лидирующие позиции в этой сфере.
Источник: Journal of Alloys and Compounds, УрФУ, Минобрнауки России
