Понятие магнитотвердых материалов.
Магнитотвёрдые материалы
Отличаются от магнитомягких большей коэрцитивной силой.
По применению их можно разделить на материалы для постоянных магнитов, материалы для магнитной записи информации, и материалы специального назначения.
Литые высококоэрцитивные сплавы - В основном представляют собой сплавы систем Fe-Ni-Al и Fe-Ni-Со-Al, модифицированные различными добавками. Они близки к оптимуму между магнитными свойствами и стоимостью технологического процесса изготовления. Высококоэрцитивное состояние этих сплавов обусловлено тем, что в процессе охлаждения их из расплава до комнатной температуры, в объёме сплава происходит дисперсионный распад на две фазы. Одна из фаз близка к чистому железу, и является, соответственно сильно магнитной. Другая состоит из никеля и алюминия, и слабомагнитна. Железо выделяется в виде столбчатых кристаллитов, каждый из которых отделён от соседней прослойкой немагнитной фазы.
Магнитотвёрдые ферриты - Наиболее известен бариевый феррит BaO·6Fe2O3, или так называемый ферроксдюр. В отличие от магнитомягких материалов, он имеет не кубическую, а гексагональную кристаллическую решетку и как следствие, одноосную анизотропию. Высокая коэрцитивная сила обеспечивается малым размером кристаллических зерен и сильной магнитной кристаллографической анизотропией.
М атериалы для магнитной записи информации -как правило, носители информации представляют собой ленты и пластины из тонких слоев либо нержавеющих сплавов, либо пластмассовой основы с порошковым рабочим слоем.
|
|
|
Понятие магнитомягких материалов. Кремнистая электротехническая сталь.
Находит гораздо большее применение, чем железо. Представляет собой основной магнитомягкий материал массового потребления, то есть все магнитопроводы трансформаторов делаются из неё.
Введением в состав стали кремния, добиваются повышения удельного сопротивления и, соответственно, снижения потерь на вихревые токи. Кроме того, введение кремния в железо способствует выделению из него углерода и кислорода. При этом углерод выделяется в виде графита, в кислород – в виде оксида кремния.
В результате, такая операция приводит к увеличению максимальной магнитной проницаемости и к снижению потерь на перемагничивание. Наилучший эффект достигается при содержании кремния 6,8%, однако в промышленно выпускаемых марках стали, редко превышает 5%, так как введение кремния приводит к охрупчиванию сталей.
Кремнистая сталь обладает магнитной анизотропией. Поэтому механическая обработка в виде прокатки стали существенно улучшает магнитные характеристики стали.
|
|
|
Прокатанная сталь называется структурированной. Применяется для изготовления ленточных магнитопроводов трансформаторов. Кроме того, использование лент или пластин необходимо для снижения потерь на вихревые токи. Поверхности этих лент обычно покрывают изоляцией, и при наборе пачки мы получаем относительно тонкие металлические слои, изолированные друг от друга, что препятствует возникновению сильных вихревых токов. Толщина ленты определяет частоту, на которой может быть использован данный магнитопровод: чем тоньше, тем выше частота.
Понятие магнитомягких материалов. Пермаллои и альсиферы.
Пермаллои
Это железоникелевые сплавы, обладающие большой магнитной проницаемостью по сравнению с железом, с очень малой коэрцитивной силой, при меньшей индукции насыщения.
Делятся на высоконикелевые (содержание Ni – 72…80%) и низконикелевые (содержание Ni – 40…50%).
Очень лёгкое намагничивание в слабых магнитных полях объясняется отсутствием магнитной анизотропии. Слабая анизотропия облегчает поворот магнитных моментов доменов, так как и железо и никель – ферромагнетики.
Свойства пермаллоев очень чувствительны к внешним механическим воздействиям и к изменению состава. Кроме того, их свойства сильно зависят от режимов термообработки (скоростей нагрева и охлаждения, а не только от температуры). Поэтому применение пермаллоев, как правило, не считается желательным, так как с ними сложно работать. Кроме того, из-за высокого содержания никеля они дороже, но пригодны для изготовления очень тонких лент (из-за пластичности никеля).
|
|
|
Влияние примесей:
Mo, Cr увеличивают удельное сопротивление и магнитную проницаемость, уменьшает чувствительность к механической деформации и индукции насыщения.
Cu увеличивает постоянство магнитной проницаемости, температурную стабильность, удельное сопротивление, улучшает обрабатываемость.
Si, Mn увеличивают удельное сопротивление.
Маркировка состоит из букв: Н (никель), К (кобальт), М (марганец), Х (хром), С (кремний), Д (медь), У (с улучшенными свойствами), П (сплав обладает прямоугольной петлей гистерезиса). Число в маркировке – процент никеля. Например, 80НХС.
Альсиферы
Это тройные сплавы Fe, Si и Al.
Оптимальный состав: 9,5% Si, 5,6% Al, остальное – железо.
Очень твёрдый сплав и одновременно очень хрупкий, вследствие чего не может быть подвергнут никакой механической обработке, за исключением лёгкой шлифовки. Он может быть отлит в деталь. Этот способ накладывает ограничение на размер, толщина проката не может быть менее 2мм, что ограничивает применение. Тем не менее, по магнитным свойствам этот материал не уступает высоконикелевым пермаллоям, при этом он значительно дешевле.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!