14:17 2024-04-26 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Oamenii de știință simulează inversarea magnetizării magneților Nd-Fe-B folosind modele cu elemente finite la scară largă

_ Oamenii de știință simulează inversarea magnetizării Nd -Magneți Fe-B folosind modele cu elemente finite la scară mare

NIMS a reușit să simuleze inversarea magnetizării magneților Nd-Fe-B folosind modele cu elemente finite la scară mare construite pe baza datelor tomografice obținute prin microscopie electronică .

Astfel de simulări au aruncat lumină asupra caracteristicilor microstructurale care împiedică coerctivitatea, care cuantifică rezistența unui magnet la demagnetizare în câmpuri magnetice opuse. Se așteaptă ca noi modele bazate pe tomografie să ghideze spre dezvoltarea magneților permanenți durabili cu performanță maximă.

Generarea de energie ecologică, transportul electric și alte industrii de înaltă tehnologie se bazează în mare măsură pe magneți permanenți de înaltă performanță, printre care magneții Nd-Fe-B sunt cei mai puternici și mai solicitați. Coerctivitatea magneților industriali Nd-Fe-B este mult sub limita sa fizică până în prezent. Pentru a rezolva această problemă, pot fi folosite simulări micromagnetice pe modele realiste ale magneților.

O nouă abordare pentru a reconstrui microstructura reală a magneților Nd-Fe-B cu granulație ultrafine în modele la scară mare este propusă în această cercetare, acum publicată în jurnalul npj Computational Materials.

În mod specific, datele tomografice dintr-o serie de imagini 2D obținute prin microscopie electronică de scanare (SEM) în combinație cu lustruirea cu fascicul ionic focalizat (FIB) poate să fie convertit într-un model 3D cu elemente finite de înaltă calitate.

Această abordare bazată pe tomografie este universală și poate fi aplicată altor materiale policristaline care abordează o gamă largă de probleme din știința materialelor.

Simulările micromagnetice pe modelele bazate pe tomografie au reprodus coerctivitatea magneților Nd-Fe-B cu granulație ultrafine și au explicat mecanismul acesteia. Au fost dezvăluite caracteristicile microstructurale relevante pentru coercitivitatea și nuclearea inversării magnetizării.

Astfel, modelul dezvoltat poate fi considerat un geamăn digital al magneților Nd-Fe-B — o reprezentare virtuală a unui obiect conceput pentru reflectă fizica sa cu acuratețe.

Gemenii digitali propuși ai magneților Nd-Fe-B sunt suficient de precisi pentru a reproduce atât microstructura, cât și proprietățile magnetice care pot fi implementate pentru problema inversă în proiectarea la cerere. magneți permanenți de performanță.

De exemplu, atunci când cercetătorii introduc proprietățile magnetice necesare pentru o anumită aplicație (de exemplu, tracțiune sau motor cu forță magnetică variabilă), o conductă de cercetare bazată pe date cu gemeni digitali integrati va putea propune compoziția, condițiile de procesare și microstructura optime ale magnetului pentru acea aplicație, reducând semnificativ timpul de dezvoltare.

(Fluierul)

Inapoi