КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-79-10239
НазваниеОсобенности формирования микроструктуры и магнитных гистерезисных свойств постоянных магнитов на основе Nd-Fe-B, полученных методом селективного лазерного сплавления
Руководитель Лянге Мария Викторовна, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСИС" , г Москва
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-703 - Перспективные технологические процессы микро- и наноэлектроники
Ключевые слова магнитотвердые материалы, постоянные магниты, аддитивные технологии, 3D-печать, селективное лазерное сплавление
Код ГРНТИ45.09.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Аддитивные технологии являются передовыми цифровыми производственными технологиями и в настоящее время развиваются лавинообразно, находя свое применение в самых разных сферах производства. Особое внимание ученых, технологов и инженеров уделяется методам 3D-печати металлов. Основные методы такой печати – селективное лазерное сплавление (selective laser melting/laser power bed fusion - SLM/LPBF) и прямое нанесение металлов (direct metal deposition - DMD) – открывают новые горизонты в проектировании и дизайне металлических деталей, так как позволяют изготавливать образцы практически любой формы, затрачивая на проектирование гораздо меньше времени по сравнению с такими традиционными субтрактивными технологиями как, например, литье или фрезерование, требующие дополнительного производства изложниц, литейных форм, фрез, станков и т.д.
Применение такого современного метода, как селективное лазерное сплавление для функциональных материалов, например, для магнитотвердых материалов, пока находится на начальном этапе развития и требует большого объема предварительных детальных научных исследований. Основным магнитотвердым материалом для постоянных магнитов, обладающий рекордными гистерезисными магнитными свойствами, является система Nd-Fe-B. Промышленное производство таких магнитов представляет собой большое число сложных технологических процессов и имеет ряд существенных ограничений. Одним из основных ограничений является невозможность производства магнитов сложной формы, что значительно сужает применимость магнитотвердого материала с рекордными магнитными свойствами в технике. Решение технологической задачи получения высококоэрцитивных магнитов из порошков аддитивными методами позволит совершить качественный скачок в развитии методов производства постоянных магнитов.
Метод селективного лазерного сплавления является перспективным в свете применения его для 3D-печати магнитотвердых материалов системы Nd-Fe-B и позволит преодолеть существующие технологические ограничения по возможным формам постоянных магнитов. Однако такие применение метода требует детальной научной проработки процесса формирования макро- и микроструктуры напечатанного материала, так как гистерезисные магнитные свойства являются структурно зависимыми свойствами. В случае печати магнитотвердого материала на основе Nd2Fe14B будет определено влияние параметров сплавления (мощность лазера, скорость сканирования, толщина слоя порошка и другие) на размер зерен основной фазы, их ориентации относительно друг друга, наличие или отсутствие текстуры в образце, дефектность материала и т.д. Также крайне важным аспектом является структура по границам зерен основной магнитотвердой фазы Nd2Fe14B. Поэтому установление взаимосвязи структуры напечатанного материала и его магнитных свойств является важной научной задачей, над решением которой мировое научное сообщество только начинает работать, что обуславливает актуальность и научную новизну данного проекта.
Таким образом, данный проект направлен на развитие физико-химических принципов и технологических основ формирования оптимального структурно-фазового состояния высокоэнергетичных магнитотвердых материалов на основе интерметаллических соединений на основе Nd-Fe-B.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ