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  5. Strong and ductile high temperature soft magnets through Widmanstätten precipitates
 
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2023
Zweitveröffentlichung
Artikel
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Strong and ductile high temperature soft magnets through Widmanstätten precipitates

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TUDa URI
tuda/12747
URN
urn:nbn:de:tuda-tuprints-287162
DOI
10.26083/tuprints-00028716
Autor:innen
Han, Liuliu ORCID 0000-0002-2332-2868
Maccari, Fernando ORCID 0000-0002-4585-4179
Soldatov, Ivan ORCID 0000-0002-2911-1842
Peter, Nicolas J. ORCID 0000-0001-9826-3543
Souza Filho, Isnaldi R. ORCID 0000-0002-5761-4981
Schäfer, Rudolf ORCID 0000-0002-7332-3711
Gutfleisch, Oliver ORCID 0000-0001-8021-3839
Li, Zhiming ORCID 0000-0002-8170-5621
Raabe, Dierk ORCID 0000-0003-0194-6124
Kurzbeschreibung (Abstract)

Fast growth of sustainable energy production requires massive electrification of transport, industry and households, with electrical motors as key components. These need soft magnets with high saturation magnetization, mechanical strength, and thermal stability to operate efficiently and safely. Reconciling these properties in one material is challenging because thermally-stable microstructures for strength increase conflict with magnetic performance. Here, we present a material concept that combines thermal stability, soft magnetic response, and high mechanical strength. The strong and ductile soft ferromagnet is realized as a multicomponent alloy in which precipitates with a large aspect ratio form a Widmanstätten pattern. The material shows excellent magnetic and mechanical properties at high temperatures while the reference alloy with identical composition devoid of precipitates significantly loses its magnetization and strength at identical temperatures. The work provides a new avenue to develop soft magnets for high-temperature applications, enabling efficient use of sustainable electrical energy under harsh operating conditions.

Freie Schlagworte

Ferromagnetism

Magnetic properties a...

Sprache
Englisch
Fachbereich/-gebiet
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Funktionale Materialien
DDC
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Institution
Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt
Ort
Darmstadt
Titel der Zeitschrift / Schriftenreihe
Nature Communications
Jahrgang der Zeitschrift
14
ISSN
2041-1723
Verlag
Springer Nature
Ort der Erstveröffentlichung
London
Publikationsjahr der Erstveröffentlichung
2023
Verlags-DOI
10.1038/s41467-023-43953-1
PPN
541501720
ID Nummer
8176

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