Разделы

Бизнес Кадры Цифровизация Электроника Техника

Российские ученые создали керамический материал с необычными магнитными свойствами

Ученые НИТУ МИСИС стали первопроходцами в новом для российских исследователей направлении. Они разработали композиты, которые совмещают в себе характеристики металлов и керамики, и которые можно использовать для создания высокоэффективных магнитных холодильников.

Достижение ученых

Исследователи из НИТУ МИСИС разработали новый класс композитов, которые совмещают в себе характеристики металлов и керамики, отличаются высокой стойкостью к действию агрессивных сред, пишет ТАСС со ссылкой на сообщение представителей вуза.

Новый материал на базе борида, железа и алюминия обладают необычными магнитными свойствами, позволяющими использовать их для создания магнитных холодильников.

«Работы в этом направлении ранее в России не проводились. Учитывая сравнительно низкую себестоимость боридной керамики на базе железа и алюминия и высокую производительность метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, материал может применяться в системах магнитного охлаждения и аккумулирования энергии, а также в технике, работающей при криогенных температурах», — сказал профессор НИТУ МИСИС Евгений Левашов.

Ученые НИТУ МИСИС создали новый класс композитных материалов со свойствами металла и керамики

Разработка имеет широкую зону практического применения, например, в качестве термобарьерного покрытия в высокотемпературных средах для защиты других материалов от теплового удара и окисления, а также как катализатор для синтеза аммиака или для поглощения нейтронов в ядерных реакторах или высокочастотных волн в электротехнических приборах.

Легкий способ получить дорогостоящий материал

Разработанные учеными материалы представляют собой сложно устроенные структуры, похожие на максены — многослойные наноматериалы. Аналоги максенов на базе бора существуют, но их синтез обычно требует дорогостоящего оборудования и много времени, что ограничивает их массовое производство.

Ученые НИТУ МИСИС нашли более легкий способ при помощи методики самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Для ее применения смесь из порошкообразных исходных компонентов перемалывается в шаровой мельнице, что приводит к запуску сверхбыстрой и очень мощной реакции, сопровождающейся выделением больших количеств энергии.

В результате этого в смеси порошков из алюминия, бора и железа возникает набор из множества мельчайших частиц многослойного наноматериала, который может менять температуру под действием магнитного поля в широком диапазоне температур, близких к комнатной. Это так называемый магнитокалорический эффект, который нужен для создания магнитных холодильных установок, и может помочь в решении других задач, где необходимо контролировать температуру окружающей среды.

Магнитный холодильник

Преимуществами магнитных систем охлаждения являются экологическая безопасность, высокая эффективность, долгий срок эксплуатации и универсальные свойства заморозки, используемые для различных веществ (вода, воздух, химикаты) с незначительными изменениями для каждого случая, разъясняет сайт завода промышленного холодильного оборудования НСК.

Какая CRM подойдет вашей компании? Тест
Цифровизация

Эта технология базируется на способности любого магнитного материала изменять свою температуру под воздействием магнитного поля. В принципе, сходный процесс происходит и в традиционном холодильнике, только с поправкой на сжатие и расширении газа.

Первый в мире полноценный бытовой магнитный холодильник, который использует в качестве источника поля постоянный магнит, не требующий специального дополнительного охлаждения, появился в 2002 г.

Анна Любавина