НОВІ ПІДХОДИ У ВИРОБНИЦТВІ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ БЕЗ РІДКОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ: ПЕРСПЕКТИВНІ МАТЕРІАЛИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ - ОМЕЛЬЧУК, МАКСИМ; СІНЧУК, ОЛЕГ; СІНЧУК, ІГОР; ДОЗОРЕНКО, ОЛЕГ (Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences, 2025)
У статті розглянуто стан в сьогоденні та очікувані перспективи у виробництві постійних магнітів без залучення до цієї технології рідкоземельних елементів, котрі являють собою дефіцитний ресурс в когорті корисних копалин держави. Підтверджено, що постійні магніти є критично важливими компонентами сучасних технологій, що забезпечують функціонування широкого спектру пристроїв – від побутової електроніки до електромобілів (ЕМ), від систем відновлюваної енергетики (вітрові турбіни) до авіації. Їхня незамінність зумовлена унікальними магнітними властивостями, зокрема високою магніторушійною силою, компактними розмірами та енергоефективністю, що є ключовим для застосувань у таких специфічних умовах, як, наприклад, в електродвигунах. Проведений аналіз висвітлив той факт, що технологія виробництва постійних магнітів без рідкоземельних елементів демонструє складний, але надзвичайно перспективний ландшафт. Наукова та промисловова спільнота приділяють значну увагу розвитку матеріалів на основі нітридів заліза (FeN), сполук марганцю та вісмуту (MnBi), а також альтернатив на основі кобальту та фериту, які мають потенціал для створення ефективних магнітів без використання дорогих рідкоземельних металів. Це відповідає глобальній тенденції до впровадження сталих технологій та зменшення залежності від імпортованих стратегічних ресурсів. Однак, незважаючи на значні досягнення, такі як комерціалізаційні зусилля компанії Niron Magnetics з FeN та успішні випробування MnBi-магнітів у промислових електродвигунах, залишаються численні виклики. Серед них – подолання розриву між теоретичними характеристиками і реальною ефективністю, масштабування складних виробничих процесів, забезпечення стабільності властивостей у великих партіях продукції, а також необхідність перепроектування кінцевих систем для адаптації до нових типів магнітів. Подальші дослідження та інвестиції у цю галузь є життєво необхідними для забезпечення стабільного та сталого майбутнього як самої галузі, так і промисловості загалом. Розвиток альтернативних технологій створює потенціал для зменшення залежності від геополітично вразливих ланцюгів постачання, що, у свою чергу, сприяє зміцненню економічної та технічної безпеки. Актуальність тематики зростає в умовах глобальної трансформації енергетичного сектору, який потребує надійних, енергоефективних і доступних рішень для електромеханічних систем наступного покоління.
Keywords: постійні магніти; рідкоземельні елементи; NdFeB; коерцитивна сила; ферити; марганець