Найдена альтернатива редкоземельным магнитам в керамике
МОСКВА, 11 марта. /ТАСС/. Специалисты НИТУ МИСИС и Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН предложили альтернативу дорогостоящим редкоземельным магнитам, сообщили в пресс-службе Минобрауки РФ. На помощь была призвана ферритовая керамика.
"С помощью новой технологии российские ученые впервые получили материал для изготовления более стабильных постоянных магнитов, способных заменить дорогостоящие аналоги с редкоземельными элементами. Разработка перспективна для применения в электронике, аудио- и бытовой технике, а также автомобилестроении и промышленности", - отметили в пресс-службе.
Спекание без ослабления
Сначала исследователи получили порошок из нанопластинок гексаферрита бария дисковидной формы, обладающий высокой коэрцитивной силой (напряженностью) магнитного поля, необходимой для перемагничивания вещества и превосходящей большинство известных аналогов.
Чтобы получить магнит, порошок нужно спечь - подвергнуть высокотемпературной обработке (1100-1300 градусов) для формирования объемного керамического изделия. При этом, однако, частицы начинают срастаться, а их размеры - увеличиваться, что приводит к уменьшению коэрцитивной силы.
Для решения этой проблемы ученые применили технологию жидкофазного спекания, при которой ферритовый порошок предварительно смешивается с легкоплавкой добавкой. При нагреве она становится жидкой и заполняет поры между твердыми частицами, способствуя их перераспределению и уплотнению. После охлаждения жидкая фаза затвердевает, формируя плотный и прочный материал.
Исследователи добавляли к ферритовым частицам оксид висмута или оксид бора в различном количестве, а затем полученную смесь формовали и спекали при 900 градусах. Несмотря на некоторый рост размеров частиц, были получены прочные керамические образцы, сохранившие коэрцитивную силу на высоком уровне.
Подробности исследования опубликованы в научном журнале Russian Journal of Inorganic Chemistry. Работа выполнена в рамках стратегического проекта НИТУ МИСИС "Материалы будущего" по программе "Приоритет-2030" при поддержке Минобрнауки РФ.