Специалисты Уральского федерального университета совершили прорыв в разработке неодимовых магнитов, которые важны для современных технологий.
Они нашли способ сделать магниты более устойчивыми к размагничиванию, что может снизить их стоимость и улучшить качество. Это достижение может дать толчок для отечественного производства и сделать Россию лидером в этой области.
«Неодимовые магниты — магниты на основе сплава неодим-железо-бор — на сегодня лучшие с точки зрения намагниченности. Если неодим заменить на тербий, диспрозий или другой тяжелый редкоземельный элемент, можно, с одной стороны, увеличить коэрцитивную силу, а с другой, уменьшить намагниченность и очень сильно — иногда в 30 раз — повысить стоимость магнита. Но так создавали магниты последние 35–40 лет. Сейчас весь мир пытается добиться необходимых свойств по-другому: в местах, где возникает зародыш перемагничивания, а это, как правило, граница зерна, помещают немного тербия либо диспрозия, а основную часть зерна оставляют неодимовой. Такой подход приводит к тому, что намагниченность почти не уменьшается, коэрцитивная сила при этом увеличивается заметно, в 1,5–2 раза. Температура эксплуатации магнитов также увеличивается с 80 до 180 градусов Цельсия. А стоимость таких магнитов за счет сырья увеличивается очень незначительно», — рассказывает руководитель исследовательской группы, заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.
Сообщается, что ученые использовали минимум дорогих редкоземельных металлов, что делает магниты дешевле. Эти магниты применяются в разных сферах, включая медицину и нефтедобычу. Технология, если ее внедрят в производство, сделает Россию владельцем уникальной разработки. Результаты исследования опубликованы в научном журнале.
Алексей Волегов, руководитель проекта, объяснил, что они использовали нанокристаллический материал с добавкой, которая при отжиге образует защитную оболочку вокруг каждого кристалла. Это увеличивает сопротивление магнитов к размагничиванию. Сейчас нанокристаллические магниты составляют значительную часть мирового рынка, и их производство может быть выгодным для местных компаний, так как это дешевле, чем импорт.
Фото: Родион Нарудинов.
