EO

Gradiënt magnetisch materiaal 3D-geprint van niet-magnetisch poeder

27 oktober 2021 om 08:09 uur

De 3D-printer die in het onderzoek is gebruikt. Foto: Oleg Dubinin et al./The Journal of Materials Processing Technology

Wetenschappers van Skoltech hebben een 3D-printer gebruikt om twee materialen samen te smelten in een legering waarvan de samenstelling continu verandert van het ene deel van het monster naar het andere, waardoor de legering gradiënt magnetische eigenschappen krijgt. Ondanks de niet-magnetische aard van de samenstellende materialen, vertoont de legering magnetische eigenschappen.


De studie werd gepubliceerd in The Journal of Materials Processing Technology.

 

Een voorbeeld is een staaf gemaakt van een legering van twee metalen waarvan de verhouding verandert van 100% metaal A naar fifty-fifty, naar 100% metaal B, enzovoort. Op voorwaarde dat de metalen in kwestie goed mengen en geen defecten veroorzaken, kunnen de gradiënteigenschappen van de staaf - inclusief magnetische - technologisch nuttig zijn, bijvoorbeeld voor motorrotoren, strips voor magnetische encoders of transformatoren.

 

"Gradient-zachte magnetische legeringen zouden toepassingen kunnen vinden in de machinebouw, bijvoorbeeld in elektrische motoren", aldus onderzoekswetenschapper PI Stanislav Evlashin. "Onze bevindingen tonen aan dat gerichte energiedepositie niet alleen een manier is om gradiëntmaterialen in 3D te printen, maar ook een manier om nieuwe legeringen te ontdekken. Daarnaast is de technologie zeer efficiënt en geschikt om zelfs grote onderdelen snel te vervaardigen."

 

In een experiment produceerden de onderzoekers zo'n legering. De twee componenten zijn zelf legeringen: aluminiumbrons (koper, aluminium en ijzer) en roestvrij staal van marinekwaliteit (meestal ijzer, chroom en nikkel). Beide zijn technisch bekend als paramagnetisch. Dat wil zeggen, ze plakken niet aan een magneet. Maar als ze in gelijke verhoudingen worden gemengd, blijkt de resulterende legering een 'zachte' ferromagneet te zijn. Dat wil zeggen, hij wordt aangetrokken door 'harde' ferromagneten - zoals die op de koelkast - maar wordt er zelf geen. 

 

 "We hebben een InssTek MX-1000 3D-printer gebruikt, waarbij poedervormig materiaal uit een mondstuk wordt gedeponeerd en tegelijkertijd wordt gesmolten met een laser. De resulterende legering vertoonde ferromagnetische eigenschappen in een mate die afhing van de verhouding tussen de twee samenstellende materialen", zegt hoofdauteur Oleg Dubinin.

 

"Onze studie geeft ook een theoretische verklaring voor het ontstaan ​​van ferromagnetische eigenschappen in de legering in termen van zijn atomaire structuur. Terwijl de twee oorspronkelijke materialen een zogenaamde face-centered kubische kristalstructuur hebben, resulteert hun combinatie in een op het lichaam gecentreerde kubische structuur."

 

In de eerste zitten metaalatomen in de hoeken van denkbeeldige kubussen en op hun gezichten. In de laatste zijn er metaalatomen in het midden van de onzichtbare kubussen in plaats van op hun gezichten. Deze tweede opstelling geeft het materiaal zijn ferromagnetische eigenschappen.

 

Gerelateerd nieuws

Trillingstests stimuleren Nasa's project voor elektrische vliegtuigen

Trillingstests stimuleren Nasa's project voor elektrische vliegtuigen

Om ervoor te zorgen dat Nasa's nieuwe X-57 'Maxwell' elektrische vliegtuig energiezuinig en veilig voor gebruik zou zijn, voerde de organisatie uitgebreide grondtrillingstests uit, waarbij de spanningen…

Een gevoelige manier om transistordefecten te detecteren

Een gevoelige manier om transistordefecten te detecteren

Onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) en de Pennsylvania State University hebben een nieuwe, zeer gevoelige methode bedacht en getest voor het detecteren en tellen van defecten in…

Licht vertoont sociaal gedrag

Licht vertoont sociaal gedrag

Kunnen fotonen echt condenseren en hoe gedraagt dit ‘vloeibare licht’ zich dan? Gezellig, blijkt uit nieuw onderzoek aan de UT: fotonen proberen bijeen te blijven, als een groep.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Xelity 10TX is dé IP67 switch voor professionele netwerken

Murrelektronik heeft een IP67 Managed switch met 10 poorten aan het assortiment toegevoegd. Deze bespaart ruimte in de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 november 2021

The Battery Show

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

1 december 2021, Den Bosch

Food Technology

Hoe ziet het voedselsysteem van de toekomst eruit? Welke rol speelt technologie hierin?

3 december 2021, online

Seminar on the recycing of permanent magnets

This seminar presents a technical and market overview of magnet recycling in the EU, with current R&I...

Meer agendapunten »