Исследовательская группа успешно разработала инновационный процесс изготовления постоянных магнитов, который преодолевает ограничения традиционных технологий, значительно продвигает диффузионные технологии и открывает новые возможности для применения эффективных магнитов в экологически чистых отраслях, таких как электромобили, ветряные турбины и робототехника. Результаты опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds. Исследование проводилось совместной командой докторов Донгхван Ким и докторов Джунгмин Ким из отдела исследований нанотехнологий DGIST.

С бурным развитием электромобилей и ветроэнергетики спрос на высокотемпературные стабильные и мощные постоянные магниты резко возрос. Несмотря на широкое применение постоянных магнитов NdFeB в качестве основного материала электродвигателей электромобилей, магнитные свойства легко ослабляются при экстремально высоких температурах, необходимо полагаться на тяжелые редкоземельные элементы, такие как тербий и диспрозий, для поддержания прочности. Однако ресурсы этих элементов дефицитны и дорогостоящи. Для решения этой проблемы, хотя процесс диффузии границ зерен широко используется для повышения магнитных свойств путем проникновения небольшого количества тяжелых редкоземельных материалов, он ограничен поверхностной диффузией и трудно применить к толстым магнитам.

Исследовательская группа инновационно сочетала технологию разрядного плазменного спекания с процессом диффузии границ зерен, предварительно смешивая диффузионный материал на этапе изготовления порошковых магнитов, что позволило добиться равномерной диффузии внутри магнита. Этот прорыв позволил значительно увеличить глубину диффузии, сформировать структуру ядра и оболочки, а свойства магнита стали более равномерными и усиленными. Новый процесс не только повышает эффективность диффузии, но и значительно улучшает общие характеристики даже при использовании одинакового количества редкоземельных материалов, что позволяет производить меньшие, легкие и магнитно мощные магниты.

«Это исследование преодолевает ограничения традиционных технологий диффузии границ зерен, делает магниты более равномерными и внесет значительный вклад в разработку высокопроизводительных постоянных магнитов, необходимых для экологически чистой энергетической промышленности»,-сказал ведущий исследователь доктор Ким Донг-Хван.