电机作为全球应用最广泛的能量转换设备,在小型化应用中却面临显著的能效瓶颈。传统金属合金在交变磁场下会产生热量损耗,导致大量电能浪费。德国萨尔兰大学的研究团队历时四年,投入350万欧元欧盟资金,成功利用3D打印技术制造出全非晶态金属玻璃电机部件,标志着激光粉末床熔融(LPBF)技术已能精确控制冷却速率,制造出无晶体结构的复杂金属部件,这是高性能材料领域的重要突破。
该成果源于欧盟“地平线欧洲”先锋计划下的AM2SoftMag项目。项目首席科学家拉尔夫·布施教授指出,传统电机的定子和转子多采用粗晶软磁铁合金,尽管已优化,但在重新磁化时仍存在较高的磁滞损耗。团队旨在用非晶态玻璃合金替代传统晶体合金,利用其无序原子结构让磁畴自由取向,从而几乎消除重新磁化过程中的能量损失。这种金属玻璃虽名为“玻璃”,实则结构强度远超钢材,其价值正源于内部缺乏晶格结构的无序性。
在工艺实现上,团队通过激光熔化富铁粉末并精确控制冷却速率,使
