BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Các nhiệm vụ khác
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  14,861,350
  • Ứng dụng kết quả thực hiện nhiệm vụ

103.02-2017.327

2020-48-1050/KQNC

Những vấn đề cơ bản hạn chế tích năng lượng từ (BH)max của nam châm khối hệ MnBi và các giải pháp công nghệ mới giúp nâng cao (BH)max về gần giá trị lý thuyết

Viện Khoa Học Vật Liệu

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Quốc gia

PGS.TSKH. Nguyễn Văn Vượng

TS. Nguyễn Xuân Trường, TS. Nguyễn Trung Hiếu, TS. Vũ Hồng kỳ

Vật lý các chất cô đặc

08/2018

08/2020

07/10/2020

2020-48-1050/KQNC

26/10/2020

Đề tài này thuộc chương trình nghiên cứu cơ bản. Tuy không giải quyết các vấn đề liên quan đến những ứng dụng cụ thể nhưng nhóm nghiên cứu đề tài này đã phát hiện và giải quyết các vấn đề cơ bản là nguyên nhân hạn chế chất lượng của nam châm vĩnh cửu không chứa đất hiếm hệ MnBi giúp chúng cạnh tranh được trong các ứng dụng tại nhiệt độ cao với nam châm chứa đất hiếm hệ NdFeB đắt tiền. Những kết quả đó được tóm tắt như sau: a) Phát hiện bản chất phân ly pha của quá trình đóng rắn hợp kim MnBi gây ra bởi giản đồ pha của hệ Mn-Bi khiến chúng có vi cấu trúc đa pha làm hạn chế tỷ phần pha săt từ (ký hiệu LTP) và theo đó, hạn chế chất lượng từ tính của hợp kim. Để giải quyết vấn đề cơ bản này, đề tài đã đề xuất và thử nghiệm thành công 2 công nghệ: công nghệ ủ hợp kim MnBi bằng giải pháp ủ trong trường nhiệt độ T chồng chập bởi một gradient T và công nghệ ăn mòn chọn lọc Mn trên nền hợp kim MnBi đa pha. Đã giải phương trình khuyếch tán-bình lưu (the diffusion-advection equation) để miêu tả lý thuyết và đánh giá hiệu quả của công nghệ ủ trong trường nhiệt có chồng chập gradT lên sự gia tăng tỷ phần LTP của hợp kim và nam châm và khả năng của công nghệ này trong việc tăng độ đồng nhất pha trong nam châm và làm giảm hiệu ứng xuất hiện những vùng kích thước nhỏ vài chục nanomet có thành phần lệch khỏi thành phần hợp thức của LTP trong nam châm sau thiêu kết. b) Đề xuất và thử nghiệm thành công các giải pháp công nghệ khắc phục ảnh hưởng của sự khác biệt các tham số nhiệt động học giữa Mn và Bi và phản ứng giữa Bi với trống đồng để phát triển công nghệ phun băng nguội nhanh MnBi chất lượng cao. c) Phát triển và áp dụng thành công công nghệ nghiền bi năng lượng trung bình tại nhiệt độ thấp (trong nitơ lỏng) để chế tạo hợp kim MnBi ở dạng tấm mỏng (nanosheets) và dùng chúng để chế tạo nam châm khối có thiên hướng từ lớn. d) Phát hiện hiệu ứng phân rã Bi ra khỏi pha MnBi LTP dưới tác động cơ học của quá trình nghiền là nguyên nhân chính hạn chế chất lượng của nam châm MnBi. Đã nghiên cứu bằng tính toán lý thuyết dùng phương pháp DFT (Density Functional Theory) và thực nghiệm dùng tạp Sb pha với Bi để vừa kìm hãm quá trình phân rã này giúp nâng cao chất lượng từ tính của hợp kim MnBi. e) Đã giải bài toán tối thiểu năng lượng của quá trình ép dị hướng và thiêu kết trong khuôn để đạt cân bằng vững chắc giữa hệ số vuông góc, từ độ dư, trường kháng từ và tỷ trọng của nam châm và qua đó định hướng các tham số công nghệ chế tạo nam châm MnBi.
17950
Các kết quả của Đề tài đã được công bố rộng rãi trên các tạp chí Quốc Tế và trong nước để trao đổi với các nhà khoa học cùng quan tâm. Các giải pháp công nghệ đã được thử nghiệm thực tế tại Viện Khoa Học Vật Liệu thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam.

Năng lượng từ; Nam châm; Tấm mỏng MnBi; Phân rã; Thiêu kết

Ứng dụng

Đề tài KH&CN

Khoa học tự nhiên,

Số lượng công bố trong nước: 0

Số lượng công bố quốc tế: 0

Không

Không