Регистрация / Вход
Прислать материал

Нанодисперсные гидриды РЗМ: получение и применение во внепечной технологии наноструктурированных сплавов и лигатур

Докладчик: Софронов Владимир Леонидович

Должность: профессор, д.т.н.

Цель проекта:
Целью выполнения ПНИ является исследование возможности применения свойств нанодисперсных гидридов редкоземельных металлов (РЗМ) для разработки технологии измельчения и твердофазного легирования сплавов на основе РЗМ с получением в результате наноструктурированных лигатур и сплавов. Для этого необходимо провести исследования измельчения сплавов и лигатур методом гидрирования-дегидрирования и должны быть определены оптимальные технологические параметры этих процессов, также необходимо выявить механизм процесса получения нанодисперсных гидридов РЗМ, исследовать их коррозионные свойства и рассмотреть возможность применения технологии твердофазного легирования магнитных материалов лигатурой Nd-Fe, полученной методом гидрирования-дегидрирования.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате проведенных работ будет разработана внепечная технология получения наноструктурированных сплавов и лигатур с применением нанодисперсных порошков гидридов РЗМ, полученных методом гидрирования-дегидрирования, обладающая рядом достоинств: одностадийность, относительная дешевизна, возможность вводить легирующие добавки в виде порошков и корректировать состав магнитных материалов на стадии измельчения. Будут получены гидриды РЗМ, сплавы и магниты и исследованы их свойства.
Актуальность проекта в целом связана с растущим спросом на высокоэнергетические постоянные магниты и динамичным развитием ряда секторов, использующих магниты этого класса. В частности, возникает необходимость устранения ряда недостатков механического измельчения сплавов, связанных с высокой ктивностью РЗМ, и появляется возможность введения лигатур в сплавы на стадии измельчения (метод твердофазного легирования).
Особенности электронного строения лантаноидов и актиноидов обуславливают высокую склонность к образованию гидридных фаз в сплавах и соединениях на их основе в обычной атмосфере при комнатной температуре. С одной стороны, это необходимо учитывать при эксплуатации постоянных магнитов на основе сплавов РЗМ с переходными металлами, но, с другой стороны, данное свойство можно применить в процессе их изготовления. В частности, за рубежом водородная обработка сплавов для постоянных магнитов, так называемый процесс водородного охрупчивания, широко применяется в технологическом процессе получения спеченных постоянных магнитов на основе системы Nd-Fe-B с экстремальными гистерезисными характеристиками. Отечественные же производители постоянных магнитов этого класса либо не используют водородную обработку, либо проводят ее в не совсем приспособленных печах (предназначенных преимущественно для водородного отжига прецизионных сплавов и пайки), что не позволяет обеспечить требуемое качество водородной обработки и должный уровень технологической безопасности. Кроме того, сам процесс водородной обработки проводится без надлежащей оптимизации его параметров, что также не способствует повышению его популярности.
Достоинством водородной обработки сплавов системы Nd-Fe-B является то, что она улучшает магнитные характеристики основной магнитовердой фазы Nd12Fe14B: температуру Кюри, константу магнитокристаллической анизотропии, намагниченность насыщения, модули упругости и др.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые технологии, полученные магниты и магнитные системы предназначены для предприятий электронной промышленности, для фирм-производителей нефтедобывающего оборудования, для производителе ветрогенераторов, автомобилей с гибридным приводом и т.д.

Текущие результаты проекта:
1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
2 Патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
3 Результаты выбора методов и средств, обеспечивающих решение поставленных задач, исследования и их эффективность для практического использования.
4 Теоретическое исследование и экспериментальная апробация существующих технологий получения сплавов и лигатур на основе РЗМ.
5 Акт экспериментальных исследований химического состава РЗМ-сырья.
6 Эскизная конструкторская документация (ЭКД) лабораторной установки получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
- акт изготовления лабораторной установки получения
наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
эксплуатационная техническая инструкция по работе лабораторных установок получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
акт ввода в эксплуатацию лабораторной установки получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ.
7 Лабораторная технологическая инструкция внепечного получения наноструктурированных сплавов и лигатур с применением нанодисперсных порошков гидридов РЗМ.
8 Акт ввода в эксплуатацию установки.
9 Научный отчет.