Поделиться
В России разработан материал на замену редкоземельным магнитам в производстве электроники
В России ученые разработали новую технологию и получили с ее помощью новый материал — альтернативу дорогостоящим редкоземельным магнитам. Полученный порошок по характеристикам превосходит большинство известных аналогов.
Более эффективный аналог
Исследователи НИТУ МИСИС и Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН предложили альтернативу дорогостоящим редкоземельным магнитам, сообщили на своем сайте представители МИСИС. Разработка перспективна для применения в электронике, аудио- и бытовой технике, а также автомобилестроении и промышленности
Ученые создали новую технологию, с помощью которой им удалось впервые получить материал для изготовления более стабильных постоянных магнитов, способных заменить дорогостоящие аналоги с редкоземельными элементами.
«В среднем коэрцитивная сила коммерчески доступных и широко используемых марок ферритов бария составляет до 4 кЭ, реже — 5 кЭ. Полученный нами порошок обладает коэрцитивной силой 5,6 кЭ, благодаря чему превосходит большинство известных аналогов», — сказал кандидат технических наук Андрей Тимофеев, доцент кафедры технологии материалов электроники НИТУ МИСИС.
Постоянные магниты широко используются в электронике, медицинской технике, датчиках, генераторах, системах управления двигателями, различных механизмах автоматизации, для упаковки и удержания металлических деталей, говорится в сообщении вуза.
Технология российских ученых
В зависимости от назначения магниты чаще всего изготавливаются из сплава неодим-железо-бор или гексагональных ферритов бария или стронция. Неодимовые магниты — наиболее мощные, но ферритовые значительно дешевле, доступнее и устойчивее к химическим воздействиям и коррозии, прокомментировали исследователи. Сейчас актуальной задачей является улучшение характеристик ферритовых магнитов, чтобы заменить ими неодимовые.
«Уникальность нашей разработки в объединении нескольких технологий. Первая — получение нанопластинок гексаферрита определенной формы, которое требует специальных условий синтеза. Вторая — низкотемпературное спекание, с помощью которого получается керамика с сохранением магнитных параметров исходного порошка. Данный материал в дальнейшем может быть использован для создания более эффективных ферритовых магнитов», — сказал кандидат технических наук Андрей Миронович, доцент кафедры технологии материалов электроники НИТУ МИСИС.
Исследователи добавляли к ферритовым частицам оксид висмута или оксид бора в различном количестве, а затем полученную смесь формовали и спекали при 900°C.
Редкоземельные металлы
Неодим входит в число 17 элементов, относящихся к группе редкоземельных металлов (РЗМ), концентрация которых на природных месторождениях очень низкая, из-за чего процесс добычи становится сложным и дорогостоящим.
В России разведанные запасы редкоземельных металлов (РЗМ) оцениваются в 28,5 млн т., по данным главы Роснедр Олега Казанова, которые в феврале 2025 г. приводил ТАСС. На Ловозерском месторождении в Мурманской области, например, они составляют семь млн т, на Томторском месторождении в Якутии — четыре млн т. На нашу страну приходится 17% от мировых запасов. Это второе место после Китая, который является лидером по этому показателю. Однако доля нашей добычи составляет менее 1% рынка производства РЗМ. Так оценил ее директор по технологическому развитию «Росатома» Андрей Шевченко.
Редкоземельные металлы имеют жизненно важное значение для производства многих высокотехнологичных продуктов, в том числе электроники. Их добычей занимались также Япония, Канада, США, Бельгия и Южная Корея.
Власти КНР в последнее время последовательно ужесточают правила экспорта редкоземельных металлов. А летом 2024 г. стало известно, что Правительство собирается национализировать все запасы используемых при изготовлении интегральных микросхем редкоземельных металлов в стране.
В сентябре 2021 г. CNews писал о взрывном росте цен на редкоземельные материалы. С июня 2020 г. по август 2021 г. они подскочили вдвое и достигли $117,3 тыс. за тонну.
Короткая ссылка
