Войти

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

8155
0
+1
Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков
Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков.
Источник изображения: S.A. Evlashin at al. / Journal of Materials Processing Technology, 2021

Российские материаловеды впервые напечатали градиентные мягкомагнитные образцы на 3D-принтере. Ученые смешали парамагнитные порошки в процессе печати, что позволило получить материал с ферримагнитными свойствами. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Materials Processing Technology.

Аддитивные технологии, которые также называют 3D-печатью, позволяют создавать детали сложной геометрии, которые невозможно изготовить с помощью стандартных технологий, таких как литье, прокатка или штамповка. Одной из новейших технологий печати металлических изделий является Laser-aided Direct Metal Tooling (DMT) —лазерный луч высокой мощности формирует на поверхности металла зону расплава, куда дозировано подается металлический порошок. Он полностью расплавляется лазерным лучом и быстро отвердевает в этой зоне. Так слой за слоем создается деталь. В этой технологии используется направленная энергия и осаждение материала происходит в конкретной точке. Поэтому на поверхности не образуются остатки материала, в отличие от селективного лазерного спекания или сплавления.

Ранее ученые из разных стран уже печатали магнитные материалы, прибегая к различным аддитивным технологиям. Но для печати использовались изначально ферромагнитные порошки, что накладывало свои ограничения на производство. Например, применение таких порошков в технологии прямого подвода энергии и материала может привести к засорению системы подачи порошка на 3D-принтере из-за намагничивания металлических деталей. А технология лазерной сварки в порошковом слое требует размагничивания строительной подложки и металлических деталей внутри камеры принтера, чтобы избежать неравномерного наложения порошка.


(a) Схема печати градиентного материала. (b) Элементное картирование по площади в разных частях образца при использовании энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS).

Источник изображения: S.A. Evlashin at al. / Journal of Materials Processing Technology, 2021


Станислав Евлашин (Stanislav Evlashin) вместе с коллегами из Сколтеха, Белгородского университета, Курчатовского института и Санкт-Петербургского морского технического университета предложил метод производства деталей с магнитными свойствами без использования ферромагнитных порошков. В своем эксперименте, ученые использовали технологию DMT, а в качестве компонентов они взяли парамагнитные порошки алюминиевой бронзы (медь, алюминий и железо) и аустенитной нержавеющей стали (железо, хром, никель и другие). В отсутствии сильного магнитного поля такие порошки не притягиваются к магниту.

Постепенно наслаивая один порошок на другой, материаловеды получили мягкомагнитный материал, который сам по себе не является постоянным магнитном, но притягивается к твердым ферромагнитным металлам. Мягкий ферромагнитный эффект сильнее всего наблюдается в середине изделия, где алюминиевая бронза и нержавеющая сталь смешиваются в соотношении 50 на 50. По мнению авторов, такие материалы найдут широкое применение в машиностроении, электронике и радиотехнике.

Возникновение у полученного изделия ферромагнитных свойств ученые подтвердили при помощи фазового анализа. Исходные материалы имели гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, соединив их, получился новый материал с объемно-центрированной кубической решеткой. Новая структура позволила материалу обладать магнитной восприимчивостью.

Недавно мы писали о том, что на 3D-принтере напечатали биоразлагаемый суперконденсатор, который состоит из целлюлозы и материалов на основе углерода. Он может питать электронные часы в течение двадцати минут, а после использования разлагается в почве за два месяца.

Алиса Родина

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 03.10 23:09
  • 10722
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.10 22:00
  • 0
Комментарий к "В России назвали способное обнулить ракеты Tomahawk оружие"
  • 03.10 20:25
  • 2
Депутат допустил использование лошадей на СВО
  • 03.10 19:03
  • 1
В России назвали способное обнулить ракеты Tomahawk оружие
  • 03.10 17:37
  • 0
ОДКБ: События в регионе
  • 03.10 07:11
  • 0
О технических аспектах авиационно-ракетного удара по Крымскому мосту.
  • 03.10 04:57
  • 1528
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 03.10 01:30
  • 3
"Украинцы любят сюрпризы". На Западе заговорили о крупном наступлении на Крым
  • 03.10 00:15
  • 2
ВКС России получили пятую в 2025 году партию истребителей Су-35С
  • 02.10 23:04
  • 0
Комментарий к "Противник неожиданно обеспокоен: ВС РФ практически перестали использовать танки"
  • 02.10 19:34
  • 3
Российские БМПТ получили «теннисную сетку» для защиты от дронов
  • 02.10 16:46
  • 1
На Западе прокомментировали российский МиГ-29 в Иране
  • 02.10 16:01
  • 1
Противник неожиданно обеспокоен: ВС РФ практически перестали использовать танки
  • 02.10 15:37
  • 1
Украина просит у США новое «супероружие»
  • 02.10 05:37
  • 0
Комментарий к "Трамп предал Украину — ситуация изменится, лишь если он проявит жесткость к Путину (Politico, США)"