Le groupe scientifique du laboratoire «Advanced Energy-Efficient Materials» NUST «MISiS» dirigé par le professeur Akihisa Inoue (indice Hirsch = 113) a déterminé la gamme d'alliages amorphes pour créer des noyaux de transformateurs innovants. Lors de l'utilisation d'un tel alliage, les pertes d'énergie peuvent être réduites d'un facteur trois. L'utilisation d'un transformateur de 1000 kVA avec un nouveau cœur permettra d'économiser plus de 16 000 kWh d'électricité par an.
Dans le laboratoire "Advanced Energy Efficient Materials"Un élément clé d'un transformateur traditionnel - un dispositif de conversion de tension - un noyau en acier (noyau magnétique). C'est ici que dans le processus de conversion, l'électricité est perdue à cause du chauffage. Causes des pertes dans la formation des courants de Foucault et du phénomène d'hystérésis magnétique. Une partie de l'énergie est perdue, l'efficacité de l'appareil est réduite.
Un alliage amorphe innovant développé par l'équipe scientifique du laboratoire «Advanced Energy Efficient Materials» NITU «MISiS», en fait - du verre métallique qui n'a pas de réseau cristallin. En raison de la structure amorphe, ce matériau a des propriétés magnétiques plus favorables que l'acier électrique traditionnel. Par conséquent, l'utilisation de ce matériau réduira les pertes d'énergie.
«Les propriétés uniques du nouvel alliage sont obtenues grâce à une composition améliorée et à l'utilisation d'une méthode appelée filage à l'état fondu (coulée sur un disque de cuivre rotatif). La production d'un transformateur avec un noyau à partir d'un nouvel alliage nécessitera un changement de technologie et coûtera plus cher que le traditionnel d'environ 30%, mais une réduction des pertes permettra de récupérer l'augmentation des coûts financiers pendant 3-5 ans d'utilisation du transformateur. Si vous remplacez les transformateurs de Moscou par de nouveaux, vous pouvez économiser plus d'un milliard de roubles par an selon des estimations préliminaires », a déclaré le personnel du laboratoire.
Employés du laboratoire «Advanced Energy Efficient Materials»Les verres métalliques ou les métaux amorphes sont des alliages métalliques à l'état vitreux qui se forment lorsque le métal fondu est rapidement refroidi. En raison de la structure amorphe homogène, un niveau de propriétés des matériaux significativement plus élevé est fourni par rapport aux propriétés traditionnelles. La structure spéciale du verre métallique fournit une déformation élastique élevée, une résistance, une bonne résistance à la corrosion, qui dépassent considérablement les propriétés des alliages cristallins de composition similaire.
En plus de l'application décrite, les verres métalliques sont des matériaux très prometteurs pour créer des mécanismes de précision de haute qualité, des pièces de micromoteurs, des manomètres, des instruments chirurgicaux, des équipements sportifs, des boîtiers pour l'électronique et l'industrie horlogère.
Le Laboratoire avancé des matériaux éconergétiques, dirigé par le plus grand expert mondial dans ce domaine, le professeur Akihisa Inoue de l'Université Josai du Japon, a été créé à NUST MISiS en 2015. L'équipe de recherche du laboratoire a déjà publié 10 articles scientifiques dans des revues les mieux notées incluses dans Web Of Science et a également déposé 3 demandes de brevet. ”
Chef du laboratoire, le professeur Akihisa Inoue.