Войти

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

8106
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
  • 02.08 02:32
  • 9817
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 01.08 16:16
  • 0
Логистика НАТО: Трубопроводы на передовую
  • 01.08 11:32
  • 0
Поляки в погоне за украинскими технологиями
  • 31.07 17:19
  • 30
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 31.07 13:36
  • 1
Три причины, по которым американский мировой порядок может рухнуть (Bloomberg, США)
  • 31.07 13:04
  • 1
На Западе оценили запуск российской АПЛ крупнейшей в мире крылатой ракеты
  • 31.07 09:57
  • 15
В Госдуме высказались о судьбе авианосца «Адмирал Кузнецов»
  • 31.07 00:34
  • 2
"Провокация с двух направлений". Реальны ли угрозы НАТО для Калининграда
  • 30.07 22:31
  • 0
Ответ на ""Провокация с двух направлений". Реальны ли угрозы НАТО для Калининграда"
  • 30.07 16:46
  • 0
Ложь как стратегия: исказить, обмануть, дезинформировать
  • 30.07 16:44
  • 0
Лев Вершинин прокомментировал инцидент с дроном в Минске
  • 30.07 03:39
  • 37
"Главное - не зарабатывать новых долгов"
  • 30.07 02:59
  • 0
О поколениях подводных лодок
  • 30.07 00:09
  • 1
Разница поколений: Путин оценил мощь атомных подлодок ВМФ РФ
  • 29.07 22:43
  • 488
Претензии к администрации сайта