США разрабатывают магниты из нитрида железа, не содержащие редкоземельных элементов, для управляемых снарядов и военной техники.
Компания Niron Magnetics производит постоянные магниты из железа и азота, чтобы снизить зависимость американских военных от редкоземельных элементов в современных системах вооружения.
США вступают в фазу испытаний технологии магнитов из нитрида железа, не содержащих редкоземельных элементов, для использования в управляемых боеприпасах, беспилотниках и различных военных системах. Ожидается, что это техническое решение поможет американским военным снизить зависимость от внешних цепочек поставок стратегических материалов.
Масштабы производства и технология изготовления магнитов из нитрида железа.
Постоянные магниты играют решающую роль в современной военной технике, такой как электродвигатели, датчики, радары, беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и системы наведения ракет. Однако самые мощные магниты, доступные в настоящее время, в основном используют редкоземельные элементы, такие как неодим, диспрозий или тербий, на поставки которых сильно влияют зарубежные цепочки поставок.
Для решения этой проблемы американская компания Niron Magnetics разработала постоянные магниты из нитрида железа, которые синтезируются в основном из железа и азота. Эта технология зародилась в результате исследований в Университете Миннесоты и получила финансирование от Агентства перспективных исследовательских проектов в области энергетики (ARPA-E).
Первый завод Niron, расположенный в Сартелле, штат Миннесота, имеет проектную мощность около 1500 тонн магнитов в год и, как ожидается, начнет работу с 2027 года. Компания также планирует выбрать место для второго завода с инвестициями до 1,8 миллиарда долларов, ожидаемой мощностью 10 000 тонн в год, стремясь к полностью внутреннему производству.
Задача снижения зависимости от редкоземельных элементов в военной технике.
Редкоземельные элементы в настоящее время присутствуют во многих важнейших военных активах США, таких как истребитель F-35, атомные подводные лодки классов Virginia и Columbia, крылатые ракеты Tomahawk, управляемые бомбы JDAM и радары раннего предупреждения. Нехватка этих элементов может нарушить производственную цепочку вооружений.
Материалы на основе нитрида железа не предназначены для полной замены редкоземельных элементов во всей военной технике. Однако применение магнитов из нитрида железа во вспомогательных компонентах, таких как небольшие двигатели, датчики или механизмы управления рулем, поможет сэкономить значительное количество редкоземельных элементов, отдавая им приоритет в важных стратегических системах.
Реальные испытания управляемых ракет и боевой техники.
Пентагон начал включать новый материал в свою программу инженерных исследований. В 2024 году ВВС США заключили с компанией Niron контракт на тестирование интеграции магнитов, не содержащих редкоземельных элементов, в беспилотные летательные аппараты, двигатели истребителей, системы наведения ракет и спутники.
К концу 2025 года компания Niron в партнерстве с корпорацией Moog разработает исполнительный механизм на основе магнитов из нитрида железа для управляемых ракет. Это ключевой компонент, отвечающий за преобразование электрических сигналов в механическое движение для управления стабилизаторами и корректировки траектории полета ракеты.
Перспективы и проблемы применения на практике
Если магниты из нитрида железа пройдут строгие испытания на прочность, термостойкость и вибростойкость в суровых условиях, они хорошо подойдут для беспилотных летательных аппаратов, высокоточных боеприпасов и серийного автоматизированного оборудования. Самодостаточность в поставках этих небольших компонентов обеспечит бесперебойные процессы производства оружия в чрезвычайных ситуациях.
В целом, материалы на основе нитрида железа не могут полностью заменить редкоземельные магниты в краткосрочной перспективе. Однако эта технология предоставляет оборонной промышленности США эффективный резервный вариант, обеспечивая непрерывность цепочки поставок военной техники.
