04 Мая 2024 г. Нечетная неделя

Послойный синтез аморфных и нанокристаллических композиционных материалов на базе Fe и Co, особенности формируемых структур и свойства

Описание

Технология послойного синтеза аморфных и нанокристаллических композитных материалов на базе Fe и Co, относящаяся к области металлургии и материаловедения, находит применение для получения износостойких материалов с повышенными механическими свойствами, а аморфные сплавы на основе железа и кобальта являются материалами, потенциально применимыми для послойного выращивания деталей трансформатора, сердечников и компонентов электроники.

Проведенные патентные исследования позволили выявить направления разработок в рамках выполняемого проекта, и технические решения, соответствующие современному уровню исследуемых областей техники. К ним относятся:

  • создание композиционных материалов, в том числе с пористой структурой; применение дополнительной обработки полученного послойным выращиванием аморфного сплава, например разработка и оптимизация режимов получения сырьевого материала, расширение номенклатуры аморфных сплавов для 3d-печати;
  • применение импульсного воздействия лазером при формовании; повторное сканирование обрабатываемого лазерным излучением слоя;
  • отработка технологии получения тонкостенных деталей и элементов;
  • комбинирование материалов и режимов сканирования с целью получения областей материала с различными магнитными свойствами;
  • обработка слоев с частичным или полным проплавлением слоя порошка.

Для проведения экспериментальных исследований были разработаны методики влияния параметров селективного лазерного плавления (мощность лазера, скорость сканирования, расстояние между проходами лазера, размер пятна фокусировки и др.) на процесс синтеза аморфных и нанокристаллических сплавов; Исследование изготовления образцов аморфных и нанокристаллических материалов методом селективного лазерного плавления; определения функциональных характеристик образцов аморфных и нанокристаллических сплавов, изготовленных методом селективного лазерного плавления..

Область применения

Разработанные походы к синтезу сложнопрофильных объемных объектов из аморфных, нанокристаллических и композиционных «аморфно-нанокристаллических» сплавов являются актуальными поскольку могут стать предпосылкой к расширению инновационных областей применения данных материалов в широком спектре отраслей промышленности начиная от энергетики, автомобилестроения, заканчивая медициной, авиацией, судостроением, космической и электронной промышленности.

Основные преимущества

Сложные инженерные применения формируют растущий спрос на новые материалы с улучшенными функциональными и конструкционными свойствами. Данный проект создаст необходимую основу для разработки новых конструкций магнитопроводов и магнитных экранов не ограниченных в традиционных геометриях, что позволит расширить область применения аморфных и нанокристаллических магнитомягких материалов, например, при создании высокоэффективных малогабаритных и облегченных электродвигателей для набирающего популярность автомобильного электротраспорта, перспективных авиационных и подводных беспилотников, экзоскелетов и т.д.