JoAaC: ученые разработали гибрид стекла и металла – новое исследование
Международная группа ученых, представляющая НИТУ "МИСиС", Тяньцзиньский университет, научные учреждения Японии и США, осуществила разработку нового класса энергоэффективных сплавов на основе железа. Данные материалы демонстрируют выдающиеся механические и магнитные характеристики, при этом сохраняя экономическую целесообразность. Результаты данного исследования опубликованы в престижном научном журнале "Journal of Alloys and Compounds", что свидетельствует о высоком уровне научной значимости достигнутых результатов.
Одной из актуальных задач современной материаловедения является создание материалов, способных минимизировать потери при передаче и преобразовании электроэнергии. Это способствует не только экономии энергетических ресурсов, но и снижению выбросов парниковых газов, а также повышению эффективности электронных устройств. В контексте данной задачи был разработан класс аморфных магнитомягких материалов, основанных на дешевых системах сплавов, таких как Fe-Si-B-Nb-Cu.
Инженер НИТУ "МИСиС" и один из ведущих авторов исследования, Андрей Базлов, отметил, что для достижения улучшенных магнитных и механических свойств был проведен всесторонний анализ различных сплавов. Особое внимание уделялось исключению дорогостоящих легирующих элементов, таких как ниобий и молибден, что позволило снизить себестоимость материалов. Синтез сплавов осуществлялся с использованием промышленных технологий закалки из жидкого состояния, включая методы спиннингования расплава и литья на вращающийся медный диск.
В рамках исследования был детально проанализирован состав сплава системы Fe82-85B13-16Si1Cu1. Проведенный анализ позволил установить влияние химического состава и режимов термической обработки на магнитные и механические свойства материалов. В результате были синтезированы сплавы с высокими магнитными характеристиками, превосходной пластичностью и высокой прочностью, что делает их конкурентоспособными по сравнению с промышленными аналогами как в России, так и за рубежом.
Базлов подчеркнул, что разработанные аморфные сплавы на основе железа обладают рядом преимуществ, включая низкую стоимость производства благодаря отсутствию дорогостоящих легирующих элементов и высокую технологичность, что способствует их успешному внедрению в промышленное производство.
Команда исследователей намерена продолжить работу над созданием новых составов и оптимизацией режимов обработки аморфных магнитомягких сплавов, с целью их дальнейшего внедрения в различные отрасли промышленности.