Wysokowydajne magnesy nowej generacji
Nałożenie kwot eksportowych na wywóz metali ziem rzadkich przez producentów spowodowało niedobór tego strategicznego materiału na rynkach oraz dramatyczny wzrost cen. To zmusiło odbiorców do poszukiwania innych materiałów do produkcji magnesów.Siłą napędową są tutaj nie tylko naukowa dociekliwość, ale również potrzeby m.in. producentów samochodów elektrycznych i elektrowni wiatrowych. Segment magnesów trwałych (PM) wytwarzanych z metali ziem rzadkich stanowi ponad 60% całkowitego rynku magnesów, a jego wartość przekracza 6 miliardów USD. Pozostała część to magnesy wytwarzane z ferrytu oraz stopów żelaza, zawierających glin, nikiel i kobalt, znanych pod nazwą Alnico.
Istnieje wiele rodzin magnesów trwałych. Najsilniejsze magnesy trwałe wytwarzane są z pierwiastków ziem rzadkich, natomiast dobrą alternatywą jest magnes neodymowy, wytwarzany z połączenia neodymu, żelaza i boru, choć jest to materiał bardzo drogi, a maksymalna temperatura pracy wynosi zaledwie 200°C. Wyższe temperatury pracy uzyskuje się w przypadku magnesów samarowo-kobaltowych typu 1:5 i 2:17, lecz ich koszt jest jeszcze większy.
Celem projektu REFREEPERMAG (Rare earth free permanent magnets) było zaprojektowanie i wytworzenie magnesów trwałych nowej generacji metodą nanotechnologii, bez konieczności wykorzystania strategicznych materiałów. W pierwszym etapie wykonano teoretyczne modelowanie z zastosowaniem podejścia kombinatorycznego najbardziej obiecujących nanostruktur w celu uzyskania wysokiej wydajności.
W procesie syntezy i produkcji nowego materiału wykorzystano cały szereg strategii fizycznych i chemicznych, w tym cienkowarstwową syntezę kombinatoryczną i syntezę nanoprzewodów metodą modyfikacji polioli, elektrodepozycję, współprecypitację, metodę zol-żel i elektrochemię.
Wszystkie materiały dokładnie opisano pod kątem właściwości strukturalnych, mikrostrukturalnych, magnetycznych i transportowych. Wykonano pomiary krystalograficzne, składu materiału, morfologii powierzchni oraz zachowania elektrycznego i termicznego podczas transportu.
Do produkcji rzeczywistych urządzeń wybrano materiały o najlepszych właściwościach. Aktualnie trwają testy prowadzone przez zaangażowanych partnerów przemysłowych z poszczególnych branż. Projekty najbardziej wydajnych urządzeń zostaną przygotowane do procedury uzyskania licencji oraz produkcji na masową skalę w obszarach, gdzie powstała nisza.
Źródło: www.cordis.europa.eu
Istnieje wiele rodzin magnesów trwałych. Najsilniejsze magnesy trwałe wytwarzane są z pierwiastków ziem rzadkich, natomiast dobrą alternatywą jest magnes neodymowy, wytwarzany z połączenia neodymu, żelaza i boru, choć jest to materiał bardzo drogi, a maksymalna temperatura pracy wynosi zaledwie 200°C. Wyższe temperatury pracy uzyskuje się w przypadku magnesów samarowo-kobaltowych typu 1:5 i 2:17, lecz ich koszt jest jeszcze większy.
Celem projektu REFREEPERMAG (Rare earth free permanent magnets) było zaprojektowanie i wytworzenie magnesów trwałych nowej generacji metodą nanotechnologii, bez konieczności wykorzystania strategicznych materiałów. W pierwszym etapie wykonano teoretyczne modelowanie z zastosowaniem podejścia kombinatorycznego najbardziej obiecujących nanostruktur w celu uzyskania wysokiej wydajności.
W procesie syntezy i produkcji nowego materiału wykorzystano cały szereg strategii fizycznych i chemicznych, w tym cienkowarstwową syntezę kombinatoryczną i syntezę nanoprzewodów metodą modyfikacji polioli, elektrodepozycję, współprecypitację, metodę zol-żel i elektrochemię.
Wszystkie materiały dokładnie opisano pod kątem właściwości strukturalnych, mikrostrukturalnych, magnetycznych i transportowych. Wykonano pomiary krystalograficzne, składu materiału, morfologii powierzchni oraz zachowania elektrycznego i termicznego podczas transportu.
Do produkcji rzeczywistych urządzeń wybrano materiały o najlepszych właściwościach. Aktualnie trwają testy prowadzone przez zaangażowanych partnerów przemysłowych z poszczególnych branż. Projekty najbardziej wydajnych urządzeń zostaną przygotowane do procedury uzyskania licencji oraz produkcji na masową skalę w obszarach, gdzie powstała nisza.
Źródło: www.cordis.europa.eu