Proiect Modul I CEEX 19/2005 Acronim: NANOMAG


Tema:
 
Nanocompozite anizotrope pentru magneti permanenti de foarte mare energie magnetica specifica
 
Contract:        CEEX Nr. 19/2005
Autoritatea contractanta:  PROGRAM MATNANTECH, UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI
Contractor:                            INCDIE ICPE – CA, Bucuresti
Director de proiect:             Prof. dr. Wilhelm Kappel,
                                                  tel. 346.72.31, fax: 346.82.99, e-mail: kappel@icpe-ca.ro
 
Programul:                            CEEX – Cercetare de excelenta 
Categoria de proiect:          MODUL I – PROIECTE DE CERCETARE–DEZVOLTARE COMPLEXE
Tipul proiectului:                   P-CD
Acronimul proiectului:        NANOMAG
Coordonator proiect:           INCDIE ICPE – CERCETARI AVANSATE, Bucuresti
Parteneri:                               Universitatea Babes – Bolyai, Cluj-Napoca
                                                 INCDFM, Bucuresti
                                                 INCDFT, Iasi
 
Arii tematice:                       4.1 Nanostiinte, Nanotehnologii
                                                4.2 Materiale
                                                4.3 Procese noi de productie
 
Platforma Tehnologica:    Materiale avansate si tehnologii
 
Obiectiv general.
Proiectul isi propune studierea proprietatilor fizice ale materialelor nanocristaline, cu potentiale aplicatii ca magneti permanenti anizotropi, de mare performanta, finalizandu-se cu un demonstrator de sistem nanocompozit anizotrop, element ce prezinta noutate la nivel national.
 
Mod de finalizare a proiectului:
- Elaborarea de modele functionale;
- Brevetarea solutiilor tehnice originale
 
Planul de realizare a proiectului / Calendar de timp
Etapa I/2005:    Sisteme nanocompozite de tip Pamânt Rar (PR)-Metal de Tranzitie (MT): Proprietati fizice si performante tehnice
                            Perioada: 01.10.2005 – 10.12.2005
Etapa II/2006:   Prepararea si studiul sistemelor nanocompozite izotrope, durificate magnetic prin interactiuni de schimb
                            Perioada: 11.12.2005 – 15.05.2006
Etapa III/2006:  Identificarea sistemelor precursoare pentru magneti permanenti anizotropi
                            Perioada: 16.05.2006 – 30.11.2006
Etapa IV/2007: Studiul influentei elementelor de aliere asupra proprietatilor fizice ale aliajelor nanocompozite
                            Perioada: 01.12.2006 - 30.04.2007
Etapa V/2007:  Inducerea anizotropiei magnetice prin diferite procedee si studiul proprietatilor fizice ale sistemelor anizotrope
                            Perioada: 01.05.2007- 30.11.2007
Etapa VI/2008: Prototip de magnet nanocompozit anizotrop durificat prin interactiuni de schimb
                            Perioada: 01.12.2007 - 15.05.2008
 
Potentiali utilizatori: unitati producatoare de materiale magnetic dure de inalta performanta si de aplicatii ale acestor materiale, din industria electrotehnica, electronica, industria constructoare de masini, tehnica de calcul sau medicala
 
Impactul stiintific, tehnic, economic si social. Cresterea performantelor magnetice si imbunatatirea parametrilor de procesare conduc la ridicarea eficientei energetice: de exemplu, utilizarea magnetilor pe baza de PR in motoare electrice eficiente poate «salva» cateva sute de mii de Euro la nivel national. De aceea, consideram ca finalizarea proiectului va conduce la cresterea competitivitatii produselor romanesti, la asigurarea dezvoltarii durabile in plan economic in Uniunea Europeana Astfel, energia consumata in procesul de fabricatie va fi redusa cu 50 % fata de cea consumata in tehnologia de fabricatie a magnetilor NdFeB sinterizati; pretul de productie va scade cu 50 % fata de cel al magnetilor NdFeB sinterizat, datorita continutului redus de pamanturi rare. Cuantificand aceste efecte s-ar ajunge la o economie de cca. 165.000 Euro/an sau o crestere a profitului cu aceeasi suma. Beneficiarul acestor produse, cu o energie magnetica specifica cu cca. 33 % mai mare decat cea a materialelor NdFeB sinterizate, poate realiza un profit imediat, prin comercializarea unor produse mai competitive, cu gabarit micsorat, cu performante tehnice superioare sau prin dezvoltarea altor produse cu totul noi.
Prin realizarea obiectivului final al proiectului – prepararea sistemelor nanocompozite anizotrope pe baza de PR-MT din care se pot obtine magneti permanenti – se vor putea pune bazele unor noi locuri de munca, la producatorii de magneti permanenti si de echipamente dotate cu astfel de materiale magnetice. Se creaza, oportunitati pentru invatamant si perfectionare, tintind-se o stabilizare a tinerilor cercetatori in institutele de cercetare.
Impactul tehnologic. Derularea proiectului are un impact semnificativ asupra mediului tehnologic si universitar prin:
-          asocierea colectivelor de cercetare cu preocupari comune, din institute nationale de cercetare-dezvoltare si universitati, in cadrul unui consortiu puternic;
-          stimularea formarii, la nivelul partenerilor la proiect (C-D si microproductie), a unei retele de laboratoare implicate in elaborarea noilor concepte si tehnici de procesare a materialelor avansate nanocompozite;
-          stimularea formarii unui centru de servicii stiintifice si tehnologice cu caracter multidisciplinar specific domeniului;
-          atragerea, alaturi de unitatile implicate in proiect, si a altor grupuri de cercetare din mediul universitar sau din institute de C-D, cu preocupari in domeniul materialelor magnetice.
Impactul asupra mediului. Spre deosebire de tehnicile clasice (de turnare in aer sau prin metode specifice metalurgiei pulberilor), in care se elibereaza in mediu diferite noxe, pulberi fine, substante volatile, tehnica de procesare a aliajelor propusa de proiect este o tehnica ecologica, fara impact negativ asupra si a mediului de lucru si, in general, a mediului inconjurator, contribuind astfel la conservarea acestuia. Sunt indeplinite astfel conditiile privitoare la protectia si calitatea mediului de lucru, inclusiv cele ce privesc bioetica si biosecuritatea. Datorita energiei magnetice specifice sensibil mai mari, in practica industriala se vor putea realiza aceleasi efecte (aceeasi inductie intr-un intrefier dat, aceeasi energie magnetica intr-un volum mai mic) cu volume mai mici (cu cca. 33%) de magneti permanenti si consum mai mic de energie, atit la producator, cat si la utilizator, ceea ce este echivalent cu economisirea resurselor naturale- o conditie de protectie a mediului si un principiu fundamental al dezvoltarii durabile. Prin modernizarea si calitatea materialelor dezvoltate proiectul poate contribui la sustinerea si accelerarea integrarii, din punct de vedere stiintific si tehnologic, in spatiul Uniunii Europene.