Магнитный сплав из немагнитных порошков получили с помощью 3D-принтера

Специалисты Сколтеха вместе с коллегами создали сплав с градиентными магнитными свойствами с помощью с помощью 3D-печати. Интересно, что составляющие сплава не являются магнитными материалами.

3D-печать уже превратилась в полноценную промышленную технологию, с помощью которой изготавливают детали самолетов, медицинские импланты, ювелирные изделия и даже обувь. Однако ее возможности ограничены: напечатанные объекты, как правило, состоят из одного материала или однородной смеси.

Исследователям Сколтеха и их коллегам из Белгородского государственного национального исследовательского университета, Курчатовского института и Санкт-Петербургского государственного морского технического университета удалось получить двухкомпонентный материал с градиентно изменяющимися магнитными свойствами. Для этого ученые использовали парамагнитные материалы: алюминиевую бронзу и аустенитную нержавеющую сталь.

«Из этих двух парамагнитных материалов мы получили градиентный сплав. Для этой цели мы использовали 3D-принтер InssTek MX-1000, который работает по принципу наплавки материала при помощи направленного энергетического воздействия, то есть подачи порошкообразного материала и его одновременного плавления при помощи лазера. У полученного материала наблюдались ферромагнитные свойства разной степени в зависимости от соотношения компонентов», — рассказал ведущий автор исследования, сотрудник Лаборатории аддитивного производства Сколтеха Олег Дубинин.

Это новый подход к 3D-печати, который позволяет не только получать градиентные материалы, но и открывать новые сплавы. Технология может быть востребована при изготовлении роторов двигателей, полос для магнитных кодирующих устройств, трансформаторов.

Исследователи также предложили теоретическое объяснение ферромагнитных свойств нового сплава с точки зрения его атомной структуры:
«В то время как оба исходных материала имеют так называемую гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, комбинируя их, мы получаем объемно-центрированную кубическую структуру, которая является магнитной».

Статья с описанием результатов исследования опубликована в издании The Journal of Materials Processing Technology.

• #Физика