Магнітом’які матеріали і вимоги до них

Для технічного застосування найбільш широко використовуються феро- і феримагнетики. Обидва класи матеріалів характеризуються кристалічною будовою і доменною структурою в певному інтервалі температур, нелінійною залежністю магнітної проникності µ від напруженості зовнішнього поля Н і температури Т, здатністю намагнічуватися до насичення, гістерезисом і температурою Кюрі або Неєля, вище за яку руйнується атомний магнітний порядок і втрачаються магнітні властивості.

Магнітні матеріали прийнято розділяти на магнітом`які, магнітотверді і матеріали спеціального призначення.

Для магнітом`яких матеріалів характерні, здатність намагнічуватися до насичення навіть в слабих полях і малі втрати на перемагнічування. Це свідчить про високу магнітну проникність і малу коерцитивну силу. Саме значення (величина) коерцитивної сили є класифікаційною ознакою розподілу магнетиків на перші дві групи.

Прийнято вважати, що магнітом`які матеріали мають 0,4 А/м < Нc < < 800 А/м, а магнітотверді - Нc > 4 кА/м. Отже, магнітом`які матеріали мають вузьку петлю гістерезису з малою Нc, а магнітотверді - широкую петлю з великою Нc.

Слід підкреслити, що межі даних груп матеріалів в значній мірі умовні. Крім того, терміни «магнітом`який» і «магнітотвердий» не відносяться до характеристики механічних властивостей матеріалу.

До магнітом’яких матеріалів, що використовуються в техніці, відносяться:

- технічно чисте залізо, яке містить обмежену кількість домішок, і раніше всього вуглецю (менше 0,05%), через що часто використовують термін «низьковуглецева сталь»;

- електролітичне і карбонільне залізо - різновиди технічно чистого заліза;

- крем'яниста (електротехнічна) сталь, що є твердим розчином кремнію Si в залозі Fe; введення Si підвищує питомий опір сv і, отже, знижує втрати, збільшує µ і знижує Нс; зміст Si звичайно не перевищує 5%;

- пермалой - це низькокоерцитивні сплави заліза з нікелем (Fe-Ni) або заліза з нікелем і кобальтом (Fe-Ni-Co) з різними легуючими добавками (Мо, Сr і т.д.);

- альсифери - потрійні сплави Al-Si-Fe, вживані в основному як магнетика в магнітодіелектриках;

- ферити (оксифери), що є системою оксидів заліза і двох- (Mn, Zn) або одновалентних (Li) металів, серед яких найбільше розповсюдження отримали низькочастотні - до 1 Мгц марганець-цинкові (MnO-Zn-Fe₂O₃), високочастотні - до 100 Мгц нікельцинкові (NiO-Zn-Fe₂O₃) і високочастотні - до 1000 Мгц літійцинкові (Li₂O-Zn-Fe₂O₃) ферити;

- магнітодіелектрики, одержувані пресуванням подрібненого магнетика з ізолюючої його частинки органічною або неорганічною зв'язкою, яка підвищує питомий опір і знижує втрати на вихрові струми.

Магнітомягкие матеріали повинні задовольняти наступним вимогам:

- легко намагнічуватися і розмагнічуватися при мінімальних втратах, тобто мати вузьку петлю гістерезису і відповідно малу Нс і великі значення µ_поч µ_max; по цих параметрах кращим є пермалой;

- мати великі значення індукції насичення B_S ≡ B_max, що забезпечує проходження максимального магнітного потоку через одиничний перетин магнітопровода, зменшує габарити і вагу виробу; найбільшим значенням B володіють сплави Fe і Со, технічно чисте залізо і електротехнічні стали;

- забезпечувати малі втрати при роботі в змінних полях, у тому числі на високих частотах, що знижує температуру нагріву виробу, габарити і вагу, підвищує КПД і робочу індукцію; по цих вимогах кращими є ферити і магнітодіелектрики;

- задовольняти додатковим вимогам, які пов'язані з механічними властивостями, можливістю автоматизації процесу виготовлення виробу і зниженням його вартості, стабільністю параметрів в часі і при різних температурах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Процес перемагнічування в змінному магнітному полі	\|	Опис схеми лабораторної установки

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.