Логотип AILINCOM AILINCOM
Металлическое стекло: революция в эффективности электродвигателей
The research is being led by Prof. Ralf Busch (right) and doctoral student Amirhossein Ghavimi (left)
Ingenium

Ingenium

18 мар. 2026 г.
Основная категория
Технологии и инженерия · 3D-печать
Дополнительные
Технологии и инженерия · НанотехнологииПроизводство и операции · Бережливое производство

Металлическое стекло: революция в эффективности электродвигателей

Металлическое стекло: революция в эффективности электродвигателей

Исследователи из Германии разработали металлическое стекло для электродвигателей, что позволяет значительно снизить потери энергии и повысить эффективность устройств. Новый материал открывает путь к созданию более долговечных и энергоэффективных двигателей для транспорта и промышленности.

IngeniumМеталлическое стекло: революция в эффективности электродвигателей

Когда речь заходит о стекле, обычно представляется хрупкий и ломкий материал, а не основа для высоконагруженных электромеханических компонентов. Однако исследователи из Саарского университета в Германии применили стеклоподобный металл для значительного повышения эффективности электродвигателей.

Принцип работы электродвигателей и потери энергии

В электродвигателях, используемых в различных устройствах — от электрических зубных щеток до электромобилей, вращающийся ротор находится внутри неподвижного статора, создавая постоянно изменяющееся магнитное поле. Это приводит к многократной перестройке крошечных магнитных областей внутри металла. В материалах с кристаллической структурой этот процесс сопровождается внутренним сопротивлением, вызывающим микроскопическое трение и потери энергии в виде тепла, известные как железные потери.

Ограничения традиционных материалов

Современные двигатели обычно изготавливаются из мягких магнитных крупнозернистых железных сплавов. Несмотря на оптимизацию, такие сплавы сохраняют сравнительно высокие потери энергии при перемагничивании из-за гистерезиса. Для снижения этих потерь исследователи стремятся заменить традиционные кристаллические сплавы на аморфные, стеклоподобные материалы, которые практически не теряют энергию при изменении магнитного поля.

Особенности металлических стекол

В отличие от обычных металлов, металлические стекла не имеют кристаллической решётки. Их атомы расположены случайным образом, что делает структуру аморфной и схожей со стеклом. Отсутствие жёсткой кристаллической структуры позволяет магнитным доменам свободно переориентироваться при изменении магнитного поля, что значительно снижает потери энергии и уменьшает выделение тепла.

Прочность и производство

Несмотря на название, металлическое стекло часто прочнее стали. Термин «стекло» относится исключительно к аморфной атомной структуре материала. Такая структура достигается путём тщательного подбора состава, плавления и быстрого охлаждения расплава, чтобы атомы не успели организоваться в кристаллическую решётку.

Для производства компонентов электродвигателей команда использовала лазерное послойное спекание порошка — разновидность 3D-печати металлом. В этом процессе металлический порошок сплава плавится лазером слой за слоем и быстро охлаждается, сохраняя аморфное, стеклоподобное состояние. Такой подход позволяет сохранить необходимые магнитные свойства материала.

Разработка новых сплавов

Ключевой задачей проекта было получение металлического стеклянного сплава с нужными характеристиками для замены традиционных материалов электродвигателей и пригодного для 3D-печати. Исследователи протестировали сотни сплавов на устойчивость к кристаллизации и определили три состава, подходящих для надёжного изготовления полностью стеклоподобных металлических компонентов двигателей.

Потенциальное влияние

Учитывая широкое распространение электродвигателей, внедрение новых материалов может привести к созданию более эффективных и долговечных двигателей с меньшими потерями энергии и сниженным тепловыделением. Это открывает возможности для производства более быстрых и энергоэффективных электромобилей, дронов с увеличенным временем полёта, электровелосипедов с большим запасом хода и промышленных машин с меньшим энергопотреблением при высокой производительности.

Финансирование и поддержка

Проект поддерживается Европейским союзом и получил более 3,5 миллиона евро в рамках консорциума AM2SoftMag (Additive Manufacturing of Amorphous Metals for Soft Magnetics).

#энергоэффективность#сплавы#3D_печать#Европейский_Союз#электродвигатели#металлическое_стекло
0 —

Комментарии (0)

Горячее

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

1 окт. 2026 г.01.10.2026 · 0 реакций
Рекомендуемое
Облачные вычисления

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

Qnap представила три новые NAS-системы, ориентированные на задачи видеопроизводства и оснащённые портами USB4 для высокой скорости передачи данных. Устройства поддерживают различные режимы подключения и рассчитаны на использование жёстких дисков и SSD большой ёмкости.

Финансовый анализ

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

Tesla открыла кредитные линии на 30 миллиардов долларов для финансирования крупных инвестиций на фоне снижения прибыли и роста капитальных затрат. Новое соглашение расширяет финансовые возможности компании в условиях давления на бизнес.

Транспортная логистика

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

Авиаперевозки становятся всё более важной частью логистики, особенно на фоне нестабильности морских перевозок. Однако новые правила оформления авианакладных создают дополнительные сложности и риски для участников рынка.