Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ разработали марганец-цинковые ферриты, не уступающие по характеристикам зарубежным аналогам. Также предложена технология для серийного производства сердечников — компонентов, необходимых для радиоэлектронной аппаратуры и импульсных блоков питания с высокой плотностью мощности.
Специалисты решили задачу импортозамещения, создав специальный химический состав с учетом несовершенств отечественного сырья. «На первых этапах мы разработали материал, свойства которого полностью соответствовали мировым аналогам силовых марганец-цинковых ферритов для диапазона частот переменного тока от 25 до 500 кГц. Мы провели масштабные научные исследования взаимосвязи состава, структуры и свойств марганец-цинковых ферритов, дополняющие имеющиеся в научной литературе данные, и применили самые передовые методы. Результат — марганец-цинковые ферриты, не уступающие по своим характеристикам лучшим зарубежным аналогам», — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры материаловедения в машиностроении Руслан Кузьмин.
Ученые также представили технологическую часть, необходимую для серийного изготовления сердечников. По словам Руслана Кузьмина, вопрос масштабирования — основной, поскольку главным преимуществом силовых марганец-цинковых ферритов по сравнению с другими магнитомягкими материалами является возможность изготовления самых разных форм и низкая цена, которая может быть достигнута только за счет массовости производства сердечников.
Производство отечественных ферритов предполагает собственную конкурентоспособную ферритовую компонентную базу, поэтому ученые НГТУ НЭТИ предложили создать научно-технический задел для импортозамещающего производства функциональных керамических материалов электротехнического назначения. На сегодняшний день уже разработаны мелкозернистые марганец-цинковые ферриты с добавками, характеризующиеся высокой температурной стабильностью начальной магнитной проницаемости в диапазоне температур 25–180 °С, лабораторные технологические режимы получения материалов и способы введения добавок, обеспечивающие формирование однородной микроструктуры марганец-цинковых ферритов в широком диапазоне составов из отечественного сырья.
«Кроме этого, разработан новый низкочастотный силовой марганец-цинковый феррит с начальной магнитной проницаемостью при 25 °С — 3000, при 100 °С — 5000, максимальной амплитудной магнитной проницаемостью — 6200, магнитной индукцией 500 мТл и температурой Кюри 240 °С», — отметил Руслан Кузьмин.
Параллельно ведется работа над новыми низкопрофильными сердечниками из силовых марганец-цинковых ферритов с рабочей частотой до 2 МГц для компактных источников питания.
В настоящее время коллектив изготавливает партии опытных образцов магнитопроводов для передачи на предприятия радиоэлектронной промышленности.
Работа ведется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
