Prakt. Met. Sonderband 52 (2018) 37
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Ca Solche permanentmagneterregten Synchronmaschinen besitzen mit bis zu 95% einen
Leichibay Oren deutlich höheren Wirkungsgrad als alternative Antriebskonzepte. Sie enthalten bis zu 1.5
Moya Kilogramm Seltenerdmagnete und 40 bis 100 Kilogramm Elektroband. Infolgedessen hat
em die Nachfrage an Magnetmaterialien in den letzten Jahren rasant zugenommen. Die
2 hy ly nachhaltige Etablierung der Elektromobilität erfordert leistungsstarke, kostengünstige und
Air Ent langlebige Magnetwerkstoffe. In Abb. 1 ist die Magnetentwicklung in den letzten Jahr-
ii Fo Nien zehnten dargestellt. Die Seltenerdmagnete sind zwar momentan die leistungsstärksten
som und Dauermagnete, sie sind aber aufgrund der enthaltenen Seltenerdmetalle teuer und unter-
a und 9 Und liegen starken Preisschwankungen. Auch sind die Ressourcen begrenzt. Die große
\ Der ok Herausforderung liegt darin, den Gehalt an Seltenerdmetallen zu minimieren oder sogar
| Siche Sita zu eliminieren ohne an Leistungsstarke einzubüßen. Ferner bewegt man sich bei heutigen
ung dr Seltenerdmagneten am Limit der maximalen Einsatztemperatur, die bei ca. 200 °C liegt.
Bal Diese Temperaturen, können heutige Energiewandler unter Volllast durchaus erreichen
SEN, und lassen Dauermagnete vorzeitig altern. Elektroband stößt andererseits an seine
Grenzen aufgrund der immer schneller drehenden Maschinen. Hier gilt es, die dadurch
auftretenden Verluste, die in Form von Wärme den Maschinen verloren gehen, zu
. minimieren ohne die hohe Sattigungsinduktion bzw. magnetische Flussdichte einzubüßen.
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Nele Sind, des. 2.1 Dauermagnete
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en. Die gegen. Um Dauermagnete weiterzuentwickeln, werden gegenwärtig im Wesentlichen drei ver-
i schiedene Entwicklungslinien verfolgt: (1) Suche nach neuen Hartmagnetphasen, die sich
idealerweise durch weniger Gehalt an Seltenerd(SE)-Metallen auszeichnen, auf kosten-
gunstigeren SE-Metallen wie Ce oder La basieren oder SE-frei sind, (2) passgenaues
Gefligedesign heutiger SE-Magnete, um die Systemanforderungen (Temperaturbestan-
digkeit, Kosten, Alterungsresistenz) bestmdéglich zu erfillen und (3) rentable Wiederver-
wertung von SE-Metallen aus recycelbarem Magnetmaterial. In allen drei Féllen spielt die
Materialographie eine mafigebliche Rolle.
Hochdurchsatzverfahren ermdglichen, bislang unerforschte Materialsysteme mit jeweils
einer Probe nach neuen Hartmagnetphasen zu scannen (Abb. 2). Dabei kommen Reakti-
onstiegel (Eisentiegel, die die weiteren Elemente des zu erforschenden Systems enthal-
ten) zum Einsatz, die unter Temperatur einen geschlossenen Reaktionsraum bilden [4].
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totoroberfläche Abb. 2: Hochdurchsatzverfahren zum Aufspüren neuer Hartmagnetphasen und Abschät-
2ahrzeugen für zung ihres Potenzials für die Elektromobilität: (a) Effiziente Synthese über Reaktionstiegel
ar Reichweite (Diffusionspaare). (b) Effiziente Analyse: Intrinsische Eigenschaften aus den Domänen.
