Урало-Сибирская научно-практическая конференция

Технология получения нанокристаллических  материалов с уникальными магнитными свойствами

В.С. Цепелев, Б.А. Баум, Г.В. Тягунов,
В.Я. Белозеров, В.В. Конашков

Институт физики металлических жидкостей ГОУ ВПО УГТУ-УПИ
620002, К-2, г.Екатеринбург, ул. Мира, 19;  ipml@mail.ustu.ru 

При соблюдении известных технологических требований в процессе производства качественных аморфных сплавов, важную роль играет подготовка расплава перед закалкой. Однако, иселедования,  посвященные влиянию строения расплава на свойства получаемой аморфной ленты, пока немногочисленны.     

В результате проведенных исследований большого класса сталей и сплавов авторы пришли к выводу, что сразу после плавления жидкие металлы представляют собой существенно неоднородную и неравновесную систему. Лишь перегрев расплава до вполне определенных «критических» температур, устанавливаемых путем изучения политерм физических свойств, ведет к образованию равновесного, более однородного состояния. Для улучшения качества литого металла предложено нагревать расплав до температур близких к критическим. Существенным дополнением к разработанным технологиям является необходимость изотермической выдержки расплава перед разливкой, что позволяет использовать эффект переохлаждения, стабилизировать структуру и свойства жидкого металла, а также уменьшить содержание газов в расплаве. В результате использования предложенных технологий выплавки получено существенное увеличение механических, служебных и технологических характеристик твердого металла. Такая технология получила название выплавки с термовременной обработкой расплава (ТВО). Эта технология эффективна и при производстве аморфных материалов. Разработаны научные принципы получения перспективных нанокристаллических материалов на основе кобальта с уникальными служебными магнитными характеристиками. Параметры лучших тороидальных магнитопроводов: начальная относительная магнитная проницаемость 100 000, максимальная магнитная проницаемость не менее 600 000, коэрцитивная сила не более 1,0 А/м, магнитная индукция при 800 А/м не менее 1,2 Тл. Результаты данной высокой технологии применены в новом Екатеринбургском трамвае «Спектр»: реактор для сглаживания пульсаций в питающей сети и блок питания люминесцентных ламп освещения салона.