Сплав марганца, алюминия и ванадия как альтернатива редкоземельным магнитам
Наилучшие характеристики продемонстрировал сплав на основе марганца, алюминия и ванадия. После закалки и отжига доля магнитной τ-фазы в образце превысила 90%. Дело в том, что добавление ванадия делает магнитную фазу менее устойчивой, она формируется в более узком диапазоне составов и разрушается при более низкой температуре. Однако при сверхбыстрой закалке ванадий позволяет получить эту фазу без дополнительной термообработки.
Ключевой момент — изменение режима охлаждения. Учёные выяснили, что поведение сплава можно контролировать, добавляя небольшое количество ванадия и переходя от обычной закалки к сверхбыстрому охлаждению расплава на вращающемся медном диске. Исследователи также зафиксировали небольшой рост намагниченности ферромагнитной фазы.
Также следует отметить ещё один интересный результат: обнаружен гистерезис температуры Кюри. Температура фазового перехода ферромагнетик-парамагнетик при нагреве оказалась более чем на 100°C выше, чем при охлаждении, при этом кристаллическая структура не изменялась. Такой эффект нехарактерен для большинства ферромагнетиков и ранее не наблюдался на изучаемых сплавах. Исследователи изучают его для возможного применения в датчиках.
По данным исследований, в 2024 году объём российского рынка постоянных магнитов составил 739 тонн. Основным драйвером роста станет производство БПЛА и робототехники. Однако развитие сдерживается экспортными ограничениями и ограниченной собственной добычей редкоземельных металлов. Запасы РЗМ в России оцениваются в 28,5 млн тонн (17% мировых), но доля добычи составляет менее 1% рынка.
Производители электроники должны учитывать влияние магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами, на чувствительные цепи. Это слдеует иметь в виду при проведении электрического и функционального контроля печатных плат , предназначенных для использования в системах управления БПЛА и робототехникой. Тестирование работоспособности блоков управления двигателями в условиях магнитных полей становится критическим этапом контроля качества.
По материалам: https://russianelectronics.ru/