Kredit:US Department of Energy
U.S. Department of Energy's Critical Materials Institute (CMI) använde laser-3D-metalltryck för att optimera ett permanentmagnetmaterial som kan vara ett ekonomiskt alternativ till de dyrare magneterna av neodymium av sällsynt jordart (NdFeB) i vissa applikationer.
Magnetlegeringen består av cerium - en billigare och mer riklig sällsynt jordart - kobolt, järn, och koppar. Forskarna producerade en rad kompositioner i prover som trycktes med en 3D -lasermetallskrivare.
"Detta var ett känt magnetmaterial, men vi ville återkomma för att se om vi kunde hitta exceptionella magnetiska egenskaper, "sa CMI -forskaren Ryan Ott." Med fyra element, det finns ett stort utrymme av kompositioner att jaga runt i. Att använda 3D -utskrifter påskyndar sökprocessen. "
En rad magneter trycktes på två timmar istället för att producera dem med konventionella produktionsmetoder, som kan ta veckor. Proverna med de mest lovande egenskaperna identifierades; en andra uppsättning prover gjordes sedan med konventionella gjutmetoder och jämfördes med originalen, som bekräftade resultaten av de lasertryckta proverna.
"Det är mycket utmanande att använda lasertryck för att identifiera potentiella permanentmagnetfaser för bulkmaterial på grund av behovet av att utveckla den nödvändiga mikrostrukturen, "sade CMI -forskaren Ikenna Nlebedim." Men denna forskning visar att additiv tillverkning kan användas som ett effektivt verktyg för att snabbt och ekonomiskt identifiera lovande permanentmagnetlegeringar. "
Forskningen diskuteras i tidningen, "Snabb utvärdering av Ce-Co-Fe-Cu-systemet för permanenta magnetiska applikationer, "co-athoured av F. Meng, R. P. Chaudhary, K. Ghanda, I. C. Nlebedim, A. Palasyuk, E. Simsek, M. J. Kramer, och R. T. Ott; och presenterades på omslaget av juni 2018 JOM , Journal of the Minerals, Metals &Materials Society .