Войти

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

8171
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
  • 24.10 09:16
  • 11014
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 24.10 04:29
  • 1
В России собрали второй учебно-боевой Як-130М
  • 24.10 03:56
  • 0
Комментарий к "Требуется Соломоново решение"
  • 24.10 03:00
  • 0
Комментарий к "«Запад-2025» все еще будоражит Запад"
  • 24.10 02:42
  • 0
Комментарий к "С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка""
  • 23.10 21:36
  • 0
Комментарий к "Арцах: без права на возвращение"
  • 23.10 19:48
  • 45
С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка"
  • 23.10 19:44
  • 1
Минобороны показало работу «пушистого» Т-72
  • 23.10 19:17
  • 0
Комментарий к "Медведчук назвал главные препятствия к миру на Украине"
  • 23.10 17:50
  • 1
Медведчук назвал главные препятствия к миру на Украине
  • 23.10 13:27
  • 1
В РФ ежемесячно производят свыше 50 тяжелых ударных дронов "Ночная ведьма"
  • 23.10 12:48
  • 3
ТАСС: в Минобороны создали департамент повышения эффективности
  • 23.10 10:33
  • 0
Требуется Соломоново решение
  • 23.10 10:17
  • 0
«Запад-2025» все еще будоражит Запад
  • 23.10 10:06
  • 0
Арцах: без права на возвращение