Прорыв магнитов: новый метод устраняет необходимость в редкоземельных элементах

Постоянные магниты являются наиболее важным компонентом промышленных продуктов с высоким добавлением, таких как электродвигатели для электромобилей и роботов. Тем не менее, традиционные производственные процессы сильно зависят от тяжелых редакционных элементов, которые извлекаются в основном в Китае. Чтобы преодолеть зависимость от экспорта, южнокорейские ученые в области материалов разработали инновационный процесс для производства постоянных магнитов с высокой производительностью с использованием только легких элементов.

Суть передовых технологий, созданная учеными в Корейском институте материаловедения, представляет собой двухэтапный процесс диффузии вдоль зерновых границ. Диффузия границы зерна является ключевой технологией, предназначенной для улучшения характеристик постоянных магнитов. В этом процессе тяжелые редакционные материалы осаждаются на поверхности магнита с последующей стадией термообработки с высокой температурой. Во время термической обработки тяжелые редакционные элементы простираются вдоль границ зерен в магните, тем самым повышая посовечность — способность магнита поддерживать его намагничность.

Двухэтажный процесс диффузии вдоль зерновых границ, разработанных учеными, сначала включает в себя тепловое проникновение нового материала, содержащего металл с высоким содержанием плавления в магнит, а затем его охлаждение при комнатной температуре. На втором этапе дешевый легкий материал трубопровода снова проникают в магнитах при высокой температуре.

Эйвкалерт сообщает, что ключевым инновацией этой технологии является ее способность подавлять необычное увеличение зерна. Нежелательный рост зерен ухудшает эффективность диффузии и магнитных характеристик. Ученые успешно справились с этой проблемой, которая ранее была основным ограничивающим фактором, что повышало эффективность процесса.

Улучшенная коэрцитивность позволяет магниту достигать классов производительности от 45 до 40 лет, что эквивалентно коммерческим магнитам, содержащим серьезные редакционные элементы, хотя используются только легкие редакционные элементы.

Если эта технология достигнет массового производства, она может снизить производственные затраты и в то же время повысить производительность в промышленности с высоким содержанием, которые требуют высокоэффективных двигателей, таких как электромобили, воздушные транспортные средства для беспилотных летательных аппаратов и летающие автомобили.