Filamenty na bazie polimerów z osadzonymi magnetokalorycznymi cząstkami stopu Ni-Mn-Ga Heuslera do produkcji addytywnej

Opis i związek z AMAZEMET

Aby sprostać wyzwaniom związanym z przetwarzaniem wysokowydajnych materiałów magnetokalorycznych, nowatorska metoda łączy atomizację ultradźwiękową i enkapsulację polimerową. Niestechiometryczne proszki stopu Ni₂MnGa Heusler, wytwarzane przez AMAZEMET i Politechnikę Warszawską za pomocą atomizacji ultradźwiękowej przy częstotliwości 20 kHz, dały kuliste cząstki zoptymalizowane pod kątem produkcji addytywnej. Proszki te, równomiernie rozmieszczone we włóknach polimerowych, zachowały swoje właściwości magnetokaloryczne, jednocześnie zwiększając płynność i umożliwiając precyzyjną kontrolę termiczną i strukturalną, torując drogę do innowacyjnych zastosowań w technologiach magnetokalorycznych.

Autorzy

Álvaro Díaz-García 1, Jia Yan Law 1, Łukasz Żrodowski 2, Bartosz Morończyk 3, Rafał Wróblewski 3, Victorino Franco 1* 1 Departamento de Física de la Materia Condensada, ICMS-CSIC, Universidad de Sevilla, Sevilla, Hiszpania 2 AMAZEMET Sp. z o.o. [Ltd], Al.

Jana Pawła II 27, 00-867 Warszawa, Polska 3 Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska * Korespondencja e-mail: vfranco@us.es

Streszczenie

Ważną kwestią związaną z materiałami magnetokalorycznymi, która utrudnia ich zastosowanie technologiczne, jest słaba przetwarzalność i integralność strukturalna tych o najwyższej wydajności, zwykle intermetalików przechodzących magnetyczne przejścia fazowe pierwszego rzędu. Ponadto wydajność tych materiałów magnetokalorycznych w dużym stopniu zależy od stabilności strukturalnej fazy magnetokalorycznej, która w wielu przypadkach jest bardzo wrażliwa na temperaturę i procesy mechaniczne. Wytwarzanie addytywne poprzez wytłaczanie kompozytów na bazie polimerów jest uważane za obiecujący sposób na przezwyciężenie tych problemów. Niedawno zaprezentowana metoda produkcji polegająca na zamykaniu funkcjonalnych wypełniaczy w kapsułkach polimerowych została wykorzystana do wytworzenia włókna kompozytowego z dużym ładunkiem magnetokalorycznych niestechiometrycznych wypełniaczy ze stopu Ni2MnGaHeuslera o równomiernym rozkładzie w całej matrycy polimerowej, co wykazano za pomocą charakterystyki tomografii rentgenowskiej. Włączenie tych cząstek metalicznych powoduje zmiany w zachowaniu termicznym polimeru, a także wzrost płynności kompozytu w odniesieniu do polimeru w tej samej temperaturze. Zwiększona płynność kompozytów stwierdzona podczas produkcji może być skompensowana przez obniżenie temperatury wytłaczania, co czyni tę technikę jeszcze bardziej wygodną dla zachowania właściwości wypełniacza, co jest ważną kwestią przy produkcji addytywnej materiałów magnetokalorycznych. Potwierdza to zachowanie magnetyczne i magnetokaloryczne kompozytów, z odpowiedziami proporcjonalnymi do frakcji wypełniaczy.

Najważniejsze wydarzenia

  • Atomizacja ultradźwiękowa wytwarza wysoce sferyczne cząstki stopu Ni-Mn-Ga Heusler.
  • Kapsułki polimerowe wypełnione Ni-Mn-Ga umożliwiają bezpośrednie wytłaczanie kompozytów do AM.
  • Tomografia rentgenowska pokazuje równomierny objętościowy rozkład wypełniacza w filamentach.
  • Zmniejszona lepkość matrycy sprzyja obniżeniu temperatury przetwarzania.
  • Niskie temperatury przetwarzania pozwalają uniknąć zmiany MCE wypełniaczy stopowych.
Udostępnij tego posta!

About the Author: Jakub Tomaszewski

Change agent and problem solver in the field of marketing, working with mission-driven businesses. Helping AMAZAMET Team to deliver the right message to the right person, at just the right time. Constantly working to build a better tomorrow through marketing. Passionate photographer and videographer. Privately loving husband and father.

Zobacz powiązane posty