Simumag - GFF Horizon Europe Anbahnungsfinanzierung

Anbahnungsfinanzierung für unser geplantes Horizon Europe Projekt: Simulating microstructures and magnetic properties to accelerate the development of sustainable, rare-earth-free permanent magnets (Simumag): Das rasante Wachstum der Sektoren Windenergie und Elektromobilität für den Übergang zu einer dekarbonisierten Wirtschaft hat zu einer stark gestiegenen Nachfrage nach Hochleistungs-Dauermagneten auf Nd-Fe-B-Basis geführt. Die langfristige Nachhaltigkeit der Nutzung der weltweiten Ressourcen an Seltenen Erden wie Nd, Dy und Tb für diese Magnete ist fraglich, und es besteht daher ein eindeutiger Bedarf an der Entwicklung von Dauermagneten ohne Seltene Erden. Einer der vielversprechendsten seltenerdfreien Dauermagnete ist MnAl-C. Dieses Material hat sehr geeignete intrinsische magnetische Eigenschaften, niedrige Rohstoffkosten und enthält keine Elemente, deren Versorgung und Nachhaltigkeit als kritisch angesehen wird. Die Haupthindernisse für die Anwendung dieses Materials bestehen darin, dass die bisher erreichten höchsten Energiedichteprodukte und Koerzitivfeldstärken weit unter den theoretischen Obergrenzen liegen. Der Grund dafür ist, dass die Mikrostruktur des Materials eine Reihe von Defekten enthält, die die magnetischen Eigenschaften entweder durch ihren Einfluss auf die Textur des Materials oder durch ihre Wechselwirkung mit magnetischen Domänenwänden beeinflussen. In diesem Projekt wird eine Toolchain entwickelt, die Simulationen und Charakterisierung auf mehreren Längenskalen kombiniert und durch Techniken des maschinellen Lernens ergänzt wird, was genaue Vorhersagen der Mikrostruktur und der magnetischen Eigenschaften als Funktion einer Matrix von Verarbeitungsparametern ermöglicht. Diese Ergebnisse werden den Einfluss von Defekten auf die magnetischen Eigenschaften von MnAl-C aufklären und die Entwicklung eines industriellen Verarbeitungsprozesses beschleunigen. Die daraus resultierenden seltenerdfreien, nachhaltigen MnAl-C-Permanentmagnete werden in der Lage sein, bestimmte Arten von Nd-Fe-B-Magneten in einem breiten Spektrum von Anwendungen für saubere Energie, wie Elektromotoren, Generatoren und Sensoren, zu ersetzen.