В МИСИС нашли рецепт мощных магнитов без редкоземельных металлов

Российские исследователи предложили способ делать постоянные магниты без редкоземельных металлов, и это как раз тот случай, когда химия бьет по себестоимости сильнее любой презентации. В НИТУ МИСИС подобрали состав сплава и режим обработки, при которых можно получить магнитный материал на основе марганца, алюминия и ванадия.

Лучший результат дали закалка и отжиг. После такой обработки доля магнитной фазы в образце превысила 90%, а это уже не лабораторная игрушка, а заготовка для более дешевого производства магнитов, которые нужны электронике, датчикам, робототехнике и БПЛА. На фоне дорогих и капризных редкоземельных цепочек идея выглядит вполне прагматично: меньше импортной зависимости, меньше сырьевой головной боли.

Сплав марганца, алюминия и ванадия

Ванадий здесь нужен не для красоты в таблице Менделеева. Он помогает точнее управлять структурой материала, хотя и делает магнитную тау-фазу менее устойчивой. Но если гнать сплав через сверхбыструю закалку, эту фазу удается получить без дополнительной термообработки, а значит, процесс можно упростить и удешевить.

Тау-фаза интересна тем, что дает сильные магнитные свойства, но живет на грани устойчивости. Именно поэтому такие разработки обычно и упираются не в физику, а в технологию: сделать магнит на бумаге легко, сделать его массовым и недорогим уже сложнее. Здесь ученые как раз пытаются обойти эту вечную ловушку магнетиков без участия редкоземельного сырья.

Спрос на постоянные магниты в России

Интерес к такой разработке понятен и без научной лирики. Спрос на постоянные магниты в России растет, но собственное производство и сырьевая база пока ограничены, а значительная часть компонентов и материалов по-прежнему приходит извне. В этой нише любое рабочее решение без редкоземельных металлов выглядит не столько эффектно, сколько полезно.

Если технология дойдет до стабильного промышленного режима, выигрывать будут не только заводы магнитов. Следом подтянутся производители датчиков, моторных систем и беспилотников, которым нужны компактные и сильные магниты без ценника, написанного с оглядкой на мировой дефицит.