Развитие энергоэффективных нанокомпозитных магнитных материалов

Одним из основных путей повышения эффективности электроэнергетики и электроники является уменьшение потерь при преобразовании энергии в различных электромагнитных устройствах. Использование в магнитопроводах вместо традиционных материалов аморфных и нанокристаллических сплавов позволяет значительно сократить магнитные потери как в силовых трансформаторах, так и в электронных устройствах. Особенно эффективны новые магнитные аморфные и нанокристаллические магнитомягкие материалы для применений в магнитопроводах в области высоких частот. В настоящее время в мире производится более 100 тыс. тонн в год аморфных и нанокристаллических сплавов. Более половины производимых материалов для высокочастотных устройств составляют нанокристаллические сплавы, в частности - типа Finemet, которые при максимальной магнитной проницаемости обладают примерно вдвое большей индукцией, чем ферриты и аморфные сплавы на основе кобальта. Mаксимальный уровень магнитных свойств в наноматериалах достигается при кристаллизации аморфного состояния, получаемого сверхбыстрой закалкой расплавов, путем формирования заданной структуры с распределенными в аморфной матрице нанокристаллами.Определение условий формирования наиболее оптимальной структуры подобных материалов является сложной научно-технической задачей, для решения которой необходимо целенаправленное исследование влияния новых составов, геометрии, режимов термообработки (термомеханической и термомагнитной) на свойства этого класса материалов. Этому и будет посвящена настоящая работа. Исследование кинетики релаксационных изменений в пределах аморфного состояния, кинетики зарождения и роста наночастиц при различных режимах термообработки во время кристаллизации, позволит подобрать наиболее эффективные параметры для создания требуемых магнитных свойств с целью максимального эффекта энергосбережения. В проекте предполагается также проведение оценок влияния рассматриваемых факторов на стабильность образующихся при нанокристаллизации структур, что оказывает влияние на сроки эксплуатации изготовленных с их использованием различных устройств.Исследования по проекту будут проводиться по согласованному обеими сторонами плану, который имеет зону ответственности для каждой из сторон. При этом и российская и индийская стороны будут проводить исследования как на ленточных образцах, так и на микропроводах. Планируется взаимный обмен образцами с целью проверки методик и расширения возможностей каждой из сторон. Результаты проведенных исследований будут использованы для создания новых магнитомягких материалов с высокими магнитными свойствами. Использование таких материалов представляет интерес, прежде всего, для электроэнергетики и приборостроения.