Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Магнитно-мягкие материалы

материалы (далее М), магнитныеМ, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых полях напряженностью Н ~ 8—800 а/м (0,1—10 э). При температурах ниже Кюри точкиармко-железа, например, до 768 °С) М.-м. м. спонтанно намагничены, но внешне не проявляют свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей (доменов). М.-м. м. характеризуются высокими значениями проницаемости — начальной ma ~ 102—105 и максимальной mmax ~ 103—106. Коэрцитивная сила c М.-м. м. колеблется от 0,8 до 8 а/м (от 0,01 до 0,1 э), а потери на гистерезис очень малы ~ 1—103 дж/м2 (10—104 эрг/см2) на один цикл перемагничивания. Способность М.-м. м. намагничиваться в слабых полях обусловлена низкими значениями энергии анизотропии, а у некоторых из них (например, у М.-м. м. на основе — , у некоторых ферритов) также низкими значениями магнитострикции. Это связано с тем, что намагничивание происходит в результате смещения границ между доменами, а также вращения вектора намагниченности доменов. Подвижность границ, способствующая намагничиванию, снижается в случае присутствия в материале различных неоднородностей и напряжений, изменяющих энергию границ при их смещении. Поэтому свойствами М.-м. м. обладают также М, имеющие значительную энергию анизотропии, но в которых отсутствуют (вернее, присутствуют в малых количествах) вредные примеси внедрения ( и другие), дислокации и другие дефекты, искажающие решетку, а также включения в виде других фаз или пустот размером существенно больше параметров решетки. Однако процесс вращения вектора намагниченности в таких материалах требует приложения более сильных полей. Получение таких малодефектных материалов связано с большими технологическими трудностями. К М.-м. м. принадлежат ряд сплавов (например, перминвары) и некоторые ферриты с малой энергией анизотропии, но с хорошо выраженной одноосной анизотропией, которая формируется при отжиге материала в поле. Некоторые М.-м. м. (например, пермендюр) имеют слабую анизотропию, но большие значения
  По назначению М.-м. м. подразделяют на 2 группы:М для техники слабых токов и электротехнической стали. Важнейшими представителями М.-м. м., применяемых в технике слабых токов, являются бинарные и легированные сплавы на основе — (пермаллои), имеющие низкую c" 0,01 э и очень высокие µa (до 105) и µmax (до 106). К этой же группе относятся сплавы на основе — Со (например, пермендюр), которые среди М.-м. м. обладают наивысшими точкой (950—980 °С) и значением индукции насыщения s, достигающей 2,4· 104 гс (2,4 тл), а также сплавы — и — — . Для работы при частотах до 105 гц используются сплавы на — Со — основе с постоянной проницаемостью, достигаемой термической обработкой образцов в поперечном поле, которое формирует индуцированную одноосевую анизотропию ( анизотропия при этом должна быть как можно меньше). Постоянство проницаемости (в пределах 15%) сохраняется при индукциях до 8000 гс и обеспечивается тем, что при намагничивании таких М.-м. м. процесс вращения является доминирующим. В области частот 104—108 гц нашли применение магнитодиэлектрики, представляющие собой тонкие порошки карбонильного пермаллоя или альсифера, смешанные с кем-либо диэлектрической связкой.

  Широко применяются в технике слабых токов смешанные ферриты (например, соединение из и ферритов), а также ферриты-гранаты, структура которых одинакова с природными гранатами. Для них характерно исключительно высокое электрическое сопротивление и практическое отсутствие скин-эффекта. Ферриты-гранаты применяются при очень высоких частотах (если невелики диэлектрические потери).

  сплавы выплавляют в металлургических печах, для придания необходимой формы слитки подвергают ковке или прокатке. Ферриты получают спеканием окислов металлов при высоких температурах, изделия прессуют из порошка (для чего феррит размалывают) и обжигают. Из сплавов изготавливают сердечники трансформаторов (микрофонных, выходных, переходных, импульсных и других), экраны, элементы памяти ЭВМ, сердечники головок записи; из ферритов, кроме того, — антенны, волноводы и др.

  К электротехническим сталям относятся сплавы на основе легированные (0,3—6% по массе); сплавы содержат также 0,1—0,3% . Стали вырабатываются горячекатаные — изотропные, и холоднокатаные — текстурованные. Потери энергии при перемагничивании текстурованной стали ниже, а индукция выше, чем горячекатаной. Электротехнические стали применяют в производстве генераторов электрического тока, трансформаторов, электрических двигателей и др.

  Для улучшения свойств все холоднокатаные сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде Сплавы — Со, — и — склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создается нужная структура твердого раствора.

  К М.-м. м. специального назначения относятся термомагнитные сплавы, служащие для компенсации температурных изменений потоков в системах приборов, а также магнитострикционныеМ, с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.

  В таблице приведены характеристики наиболее распространенных М.-м. м.
Основные характеристики важнейших материалов


Марка материала

Основной состав, % (по массе)

s·103, гс

Tk, °

r·106, ом·см

µa·103, гс/э

µmax·103, гс/э

c, э

Потери на гистерезис при
= 5000 гс, эрг/см3

80 НМ (суперпермаллой)

80, 5, ост.

8

400

55

100

1000

0,005

10

79 НМ ( пермаллой)

79, 4, ост.

8

450

50

40

200

0,02

70

50 Н

50, ост.

15

500

45

5

40

0,1

150

50 НП1

50, ост.

15

500

45



100

0,1

600 (при
= 15000 гс)

40 НКМП (перминвар прямоугольный)2

40, 25, 4,
ост.

14

600

63



600

0,02

200 (при
= 14000 гс)

40 НКМЛ
(перминвар линейный)3

40, 25, 4,
ост.

14

600

63

2

2,0+
(<15%)





47 НК
(перминвар линейный)3

47, 23, ост.

16

650

20

0,9

0,90+
(<15%)





49 КФ–ВИ (пермендюр)

49, 2, ост.

23,5

980

40

1

50

0,5

5000

16 ЮХ

16, 2, ост.

7

340

160

10

80

0,03

100

10 СЮ

9,5, 5,5, ост.

10

550

80

35

100

0,02

30

Армко-

100

21,5

768

12

0,5

10

0,8

5000

Э 44

4, ост.

19,8

680

57

0,4

10

0,5

1200

Э 330

3,5, ост.

20

690

50

1,5

30

0,2

350

– феррит

(, ) ·23

2–3

500–150

1011

0,05–0,5



1,5–0,5



– феррит

(, ) ·23

3,5–4

170

107

1

2,5

0,6



Примечание: µa и µmax – начальная и максимальная проницаемости материалов; Tk – температура r – электрическое сопротивление; c – коэрцитивная сила; s, r, m – индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э.

1 текстурирован. 2После обработки в продольном поле. 3После обработки в поперечном поле. 1 гс = 10–4 тл; 1 э = 79,6 а/м.

  Лит. см. при ст. МагнитныеМ.

  И. М. Пузей.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 19.03.2024 05:34:01