Войти

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

8059
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
  • 31.05 07:03
  • 9019
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 31.05 06:44
  • 102
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 31.05 05:38
  • 0
Ответ на "Полковник раскрыл особенности ударивших по Украине российских «Калибров»"
  • 31.05 02:21
  • 1
Шойгу: вооружение РФ прошло испытание боем и крайне востребовано в мире
  • 30.05 21:09
  • 0
Еще одна "не самая новая" статья о флоте (о ЧФ)
  • 30.05 18:54
  • 0
По поводу "У России есть стратегический резерв для отражения атак украинских БПЛА"
  • 30.05 16:42
  • 32
Российский сверхзвуковой пассажирский самолет — преемник Ту-144 — будет летать со скоростью 2500 км/ч на расстояние свыше 8500 км
  • 30.05 13:19
  • 1
Медведев: в воинские части с начала года прибыли почти 175 тыс. военнослужащих
  • 30.05 06:35
  • 11
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 30.05 04:44
  • 0
По поводу "Почему ВМФ России остается в тройке сильнейших флотов мира"
  • 30.05 02:38
  • 1
"Повторения боев за Бахмут не будет". Россия начала наступление на Сумы
  • 30.05 02:01
  • 1
Полковник раскрыл особенности ударивших по Украине российских «Калибров»
  • 30.05 01:28
  • 3
Миронов предложил создать морские частные военные компании
  • 29.05 18:09
  • 48
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 29.05 18:05
  • 33
МС-21 готовится к первому полету