(文章來源:中關(guān)村在線)
來自奧地利格拉茨工業(yè)大學(xué),維也納大學(xué)和FAU埃爾蘭根-紐倫堡大學(xué)(FAU)的研究人員將3D打印釹(NdFeB)超級磁鐵用于清潔能源設(shè)備。釹鐵硼是一種與鐵和硼一起使用的稀土金屬元素,可產(chǎn)生堅固的永磁體。
激光粉末床熔合(LPBF)被用于制造NdFeB微結(jié)構(gòu)磁體,這在常規(guī)制造中是不可行的。這樣的組件可以潛在地用于風力渦輪機和電動機內(nèi)的磁性開關(guān)系統(tǒng)和傳感器。 “通過增材制造技術(shù),可以生產(chǎn)出具有更復(fù)雜設(shè)計的零件;然而,獲得功能材料的印刷工藝仍然是研發(fā)的主題,”發(fā)表的研究介紹說,“在LPBF中,[NdFeB]粉末被完全熔化,導(dǎo)致形成了一種新的微觀結(jié)構(gòu),從而起到了矯頑作用,增加磁場強度。”
據(jù)3D打印超級磁鐵的研究人員稱,釹鐵硼磁鐵用于計算機和智能手機組件中,但尚未在其他應(yīng)用中實現(xiàn),包括電制動器,電磁開關(guān)和某些電動機系統(tǒng)。 3D打印超級磁體被設(shè)計為替代NdFeB磁體的替代品,后者是資源密集型的,并且不是可持續(xù)的。
然后,開發(fā)了一種工藝,以純金屬制成的3D打印磁體,具有較高的相對密度,同時又能控制其微觀結(jié)構(gòu)。來自TU Graz的材料科學(xué)研究院,連接與成形研究所的Siegfried Arneitz和Mateusz Skalon表示:“這兩種功能的結(jié)合可以有效地利用材料,因為這意味著我們可以根據(jù)應(yīng)用精確地調(diào)整磁性能。”
改善稀土金屬正如Arneitz所說,稀土金屬在高溫下會失去其磁性,而特殊的Fe-Co合金可在200°至400°C的溫度下保持其磁性并顯示出良好的溫度穩(wěn)定性。通過評估熔池穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)3D打印NdFeB材料顯示出增強的磁性能。 Arneitz補充說:``理論計算表明,這些材料的磁性能可以提高2到3倍。'' “我們將繼續(xù)就該主題進行研究,以便為不需要釹磁鐵的領(lǐng)域開發(fā)替代性磁性材料。”
格拉茨工業(yè)大學(xué)先前已經(jīng)對改性316L不銹鋼粉末進行了研究,以進行增材制造,以獲得更好的印刷質(zhì)量。和表面光潔度。該研究所的一個小組還在研究一個用于建筑的3D打印混凝土零件的開發(fā)項目。 Mateusz Skalon,MichaelG?rtler,Benjamin Meier,Siegfried Arneitz,Nikolaus Urban,Stefan Mitsche Christian Huber,Joerg Franke和Christof Sommitsch共同撰寫了“熔池穩(wěn)定性對3d打印NdFeB磁體對密度和磁性能的影響”一書。
(責任編輯:fqj)
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