Создана технология 3D-печати магнитов из редкоземельных металлов

Над разработкой трудились физики Уральского федерального университета и Института физики металлов Уральского отделения РАН.

Физики на Урале по заказу Росатома разработали технологию 3D-печати магнитов из редкоземельных металлов (РЗМ). Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе частного учреждения "Наука и инновации" (ЧУ НиИ, входит в Росатом).

Над разработкой трудились физики Уральского федерального университета (УрФУ) и Института физики металлов Уральского отделения РАН. Редкоземельные магниты применяются в высокотехнологичных устройствах - электрокарах, электрогенераторах, авиационной, космической и энергетической сферах и могут служить 10-летиями или 100-летиями. Работа по созданию отечественной технологии велась на протяжении нескольких лет в рамках Единого отраслевого тематического плана госкорпорации "Росатом".

Технология, предложенная учеными на Урале, 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 плюс 200 градусов) и самария-кобальта (работают при температурах до плюс 550 градусов). Технология аддитивного производства позволяет сразу создавать изделия сложной формы и магнитные системы. Ученым удалось получить постоянные магниты размером 10х10x3 мм - это средние магниты (при необходимости их размер можно увеличить или уменьшить). Для сравнения, в смартфонах (динамики, микрофоны, устройства для вибрации) используют магниты размером преимущественно 1х1x1 мм, а в роторах двигателей электромобилей устанавливают постоянные магниты размером 50х50x20 мм.

"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", - отмечает заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов, чьи слова приводит пресс-служба ЧУ НиИ.

Постоянные магниты - изделия из магнитотвердых материалов, которые могут создавать вокруг себя магнитное поле продолжительное время, не расходуя при этом энергию. Редкоземельные постоянные магниты по своей энергоемкости в 5-6 раз превосходят лучшие безредкоземельные магниты. Для производства постоянных магнитов используется преимущественно пять редкоземельных металлов: неодим, празеодим, самарий, тербий, диспрозий. На Соликамском магниевом заводе (входит в горнорудный дивизион Росатома) проектируется разделительное производство, где из группового концентрата будут выделяться индивидуальные РЗМ магнитной группы, в том числе неодим и празеодим.