Neuer Werkstoff macht Magnete preiswert

29. April 2019, 18:34 Uhr
Neues Material macht Magnete kostengünstiger. Bild: en.misis.ru
Neues Material macht Magnete kostengünstiger. Bild: en.misis.ru
Forschern der National University of Science and Technology MISIS gelang in Kooperation mit der Tianjin University die Entwicklung eines preiswerten Werkstoffs für Hochleistungsmagnete. Bisher waren hierfür seltene und damit sehr teure Metalle wie Molybdän und Niob erforderlich.

Dabei wurde mit Legierungen aus Silizium, Kupfer sowie unterschiedlichen Eisen- und Bor-Isotopen experimentiert. Wichtig war dabei der Aspekt der Herstellbarkeit der Legierungen nach industriellen Maßstäben in großen Mengen damit preiswert. Neben dem niedrigeren Preis liegt ein weiterer Vorteil des Ersatzes von Niob und Molybdän darin, die strategische Abhängigkeit von den Lieferländern zu reduzieren, da Magnete in vielen technischen Geräten eine große Rolle spielen.

Zu Anfang wurde von den Forschern auch noch Niob eingesetzt, das in heutigen Hochleistungsmagneten essentiell ist. Es gelang ihnen jedoch, auf dieses seltene Metall komplett zu verzichten, was die Kosten deutlich reduzierte. Die neue Legierung ist amorph und verfestigt sich daher nicht in einer kristallinen Gitterstruktur. Es lässt sich daher trotz sehr guter magnetischer Eigenschaften und hoher Festigkeit leicht formen. Die genaue Legierungszusammensetzung wurde noch nicht veröffentlicht.

Geringere Verluste

Zur Produktion von Strom in Kraftwerken oder Hybridautos werden Generatoren eingesetzt, deren Magnete über die Effizienz mitentscheiden. Je besser die Eigenschaften der Magnete, desto geringer sind die Verluste. Das Gleiche gilt für mit Magneten bestückte Motoren. Höhere Effizienz macht sich in allen Bereichen positiv bemerkbar.

Ein höherer Wirkungsgrad wirkt sich nicht nur ökonomisch, sondern auch und gerade ökologisch positiv aus. Bei gegebener Leistung würde man Geräte mit Magneten kleiner bauen lassen, was gerade im Fahrzeugbau wichtig ist. Mit den bisher entwickelten Werkstoffen geben sich die Forscher aber noch nicht zufrieden. Sie wollen weitere Legierungen ausprobieren, um die technischen Eigenschaften noch weiter zu verbessern.
 
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