Магнитно-мягкие материалы это:

Магнитно-мягкие материалы
        Магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью Н Магнитно-мягкие материалы 8—800 а/м (0,1—10 э). При температурах ниже Кюри точки (См. Кюри точка) (у армко-железа (См. АРМКО-железо), например, до 768 °С) М.-м. м. спонтанно намагничены, но внешне не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей (доменов (См. Домены)). М.-м. м. характеризуются высокими значениями магнитной проницаемости — начальной μa Магнитно-мягкие материалы 102—105 и максимальной μmax Магнитно-мягкие материалы 103—106. Коэрцитивная сила Hc М.-м. м. колеблется от 0,8 до 8 а/м (от 0,01 до 0,1 э), а потери на магнитный гистерезис очень малы Магнитно-мягкие материалы 1—103 дж/м2 (10—104 эрг/см2) на один цикл перемагничивания. Способность М.-м. м. намагничиваться в слабых магнитных полях обусловлена низкими значениями энергии магнитной кристаллической анизотропии, а у некоторых из них (например, у М.-м. м. на основе Fe — Ni, у некоторых ферритов (См. Ферриты)) также низкими значениями магнитострикции (См. Магнитострикция). 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 магнитные материалы, имеющие значительную энергию магнитной кристаллической анизотропии, но в которых отсутствуют (вернее, присутствуют в малых количествах) вредные примеси внедрения (углерод, азот, кислород и другие), Дислокации и другие дефекты, искажающие кристаллическую решётку, а также включения в виде других фаз или пустот размером существенно больше параметров решётки. 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 магнитной кристаллической анизотропии, но с хорошо выраженной одноосной анизотропией, которая формируется при отжиге материала в магнитном поле. Некоторые М.-м. м. (например, Пермендюр) имеют слабую анизотропию, но большие значения магнитострикции.
         По назначению М.-м. м. подразделяют на 2 группы: материалы для техники слабых токов и электротехнической стали. Важнейшими представителями М.-м. м., применяемых в технике слабых токов, являются бинарные и легированные сплавы на основе Fe — Ni (пермаллои (См. Пермаллой)), имеющие низкую Hc» 0,01 э и очень высокие µa (до 105) и µmax (до 106). К этой же группе относятся сплавы на основе Fe — Со (например, пермендюр), которые среди М.-м. м. обладают наивысшими точкой Кюри (950—980 °С) и значением магнитной индукции насыщения Bs, достигающей 2,4· 104 гс (2,4 тл), а также сплавы Fe — Al и Fe — Si — Al. Для работы при частотах до 105 гц используются сплавы на Fe — Со — Ni основе с постоянной магнитной проницаемостью, достигаемой термической обработкой образцов в поперечном магнитном поле, которое формирует индуцированную одноосевую анизотропию (кристаллическая магнитная анизотропия при этом должна быть как можно меньше). Постоянство магнитной 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 железа, пермаллоя или альсифера, смешанные с кем-либо диэлектрической связкой.
         Широко применяются в технике слабых токов смешанные ферриты (например, соединение из цинкового и никелевого ферритов), а также ферриты-гранаты, кристаллическая структура которых одинакова с природными гранатами (См. Гранаты). Для них характерно исключительно высокое электрическое сопротивление и практическое отсутствие Скин-эффекта. Ферриты-гранаты применяются при очень высоких частотах (если невелики диэлектрические потери).
         Магнитно-мягкие 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 магнитно-мягких сплавов изготавливают сердечники трансформаторов (микрофонных, выходных, переходных, импульсных и других), магнитные экраны, элементы памяти ЭВМ, сердечники головок магнитной записи; из ферритов, кроме того, — магнитные антенны, волноводы и др.
         К электротехническим сталям относятся сплавы на основе железа, легированные Si (0,3—6% по массе); сплавы содержат также 0,1—0,3% Mn. Стали вырабатываются горячекатаные — изотропные, и холоднокатаные — текстурованные. Потери энергии при перемагничивании текстурованной стали ниже, а магнитная индукция выше, чем горячекатаной. Электротехнические стали применяют в производстве генераторов электрического тока, трансформаторов, электрических двигателей и др.
         Для улучшения магнитных свойств все холоднокатаные магнитно-мягкие сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде водорода. Сплавы Fe — Со, Fe — Ni и Fe — Al склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создаётся нужная структура твёрдого раствора.
         К М.-м. м. специального назначения относятся Термомагнитные сплавы, служащие для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а также Магнитострикционные материалы, с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.
         В таблице приведены характеристики наиболее распространённых М.-м. м.
         Основные характеристики важнейших магнито-мягких материалов
        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        | Марка материала                                                                   | Основной состав, % (по массе)                             Bs·103гс                            Tk, °C                            | ρ·106ом·см                              | µa·103гс/э                                           | µmax·103гс/э                               | Hcэ                             | Потери на гистерезис при                               |
        |                                                                                              |                                                                              |                                             |                                     |                                                 |                                                             |                                                    |                                     B = 5000 гсэрг/см3                                       |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 80 НМ (суперпермаллой)                                                        | 80Ni, 5Mo, ост. Fe                                                 | 8                                          | 400                               | 55                                             | 100                                                       | 1000                                            | 0,005                            | 10                                                                  |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 79 НМ (молибденовый пермаллой)                                         | 79Ni, 4Mo, ост. Fe                                                 | 8                                          | 450                               | 50                                             | 40                                                         | 200                                             | 0,02                              | 70                                                                  |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 50 Н                                                                                      | 50Ni, ост. Fe                                                         | 15                                        | 500                               | 45                                             | 5                                                          | 40                                               | 0,1                                | 150                                                                |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 50 НП1                                                                                   | 50Ni, ост. Fe                                                         | 15                                        | 500                               | 45                                             |   | 100                                             | 0,1                                | 600 (при                                                         |
        |                                                                                              |                                                                              |                                             |                                     |                                                 |                                                             |                                                    |                                     B = 15000 гс)                                                  |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 40 НКМП (перминвар прямоугольный)2                                   | 40Ni, 25Co, 4Mo,                                                   | 14                                        | 600                               | 63                                             |   | 600                                             | 0,02                              | 200 (при                                                         |
        |                                                                                              | ост. Fe                                                                  |                                             |                                     |                                                 |                                                             |                                                    |                                     B = 14000 гс)                                                  |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 40 НКМЛ                                                                               | 40Ni, 25Co, 4Mo,                                                   | 14                                        | 600                               | 63                                             | 2                                                          | 2,0+                                            | –                                   | –                                                                    |
        | (перминвар линейный)3                                                          | ост. Fe                                                                  |                                             |                                     |                                                 |                                                             | (<15%)                                        |                                     |                                                                       |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 47 НК                                                                                    | 47Ni, 23Co, ост. Fe                                                | 16                                        | 650                               | 20                                             | 0,9                                                        | 0,90+                                          | –                                   | –                                                                    |
        | (перминвар линейный)3                                                          |                                                                              |                                             |                                     |                                                 |                                                             | (<15%)                                        |                                     |                                                                       |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 49 КФ–ВИ (пермендюр)                                                          | 49Co, 2V, ост. Fe                                                  | 23,5                                     | 980                               | 40                                             | 1                                                          | 50                                               | 0,5                                | 5000                                                               |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 16 ЮХ                                                                                   | 16Al, 2Cr, ост. Fe                                                  | 7                                          | 340                               | 160                                           | 10                                                         | 80                                               | 0,03                              | 100                                                                |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 10 СЮ                                                                                   | 9,5Si, 5,5Al, ост. Fe                                               | 10                                        | 550                               | 80                                             | 35                                                         | 100                                             | 0,02                              | 30                                                                  |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Армко-железо                                                                        | 100Fe                                                                    | 21,5                                     | 768                               | 12                                             | 0,5                                                        | 10                                               | 0,8                                | 5000                                                               |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Э 44                                                                                      | 4Si, ост. Fe                                                           | 19,8                                     | 680                               | 57                                             | 0,4                                                        | 10                                               | 0,5                                | 1200                                                               |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Э 330                                                                                     | 3,5Si, ост. Fe                                                        | 20                                        | 690                               | 50                                             | 1,5                                                        | 30                                               | 0,2                                | 350                                                                |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Ni–Zn феррит                                                                        | (Ni, Zn) O·Fe2O3                                                     | 2–3                                      | 500–150                        | 1011                                          | 0,05–0,5                                                | –                                                 | 1,5–0,5                          | –                                                                    |
        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Mn–Zn феррит                                                                       | (Mn, Zn) O·Fe2O3                                                   | 3,5–4                                    | 170                               | 107                                           | 1                                                          | 2,5                                              | 0,6                                | –                                                                    |
        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        
        Примечание: µa и µmax – начальная и максимальная магнитные проницаемости магнито-мягких материалов; Tk – температура Кюри; ρ – электрическое сопротивление; Hc – коэрцитивная сила; Bs, Br, Bm – индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э.
        1Кристаллически текстурирован. 2После обработки в продольном магнитном поле. 3После обработки в поперечном магнитном поле. 1 гс = 10–4 тл; 1 э = 79,6 а/м.
        
         Лит. см. при ст. Магнитные материалы.
         И. М. Пузей.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Магнитно-мягкие материалы" в других словарях:

  • МАГНИТНО-МЯГКИЕ МАТЕРИАЛЫ — магнитные материалы (ферромагнетики), к рые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магн. полях напряжённостью H=8 800 А/м (=0,1 10 Э). При темп pax ниже Кюри точки (у технически чистого железа, напр., ниже 768°С) М …   Физическая энциклопедия

  • МАГНИТНО-МЯГКИЕ МАТЕРИАЛЫ — магнитные материалы, гл. обр. ферро и ферримагнетики, обладающие малой коэрцитивной силой (условно ) и рядом др. физ. свойств, определяющих широкое применение этих материалов в технике. Наряду с коэрцитивной силой мерой магн. мягкости может… …   Физическая энциклопедия

  • магнитно-твердые сплавы (МТС) — [hard magnetic alloys] магнитные материалы, обладающие низкой магнитной проницаемостью, высокой коэрцетивной силой и большим магнитным гистерезисом. По способу получения МТС подразделяются на: литые, деформированные, спеченные, осажденные на… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Магнитострикционные материалы —         Магнитно мягкие материалы, у которых достаточно велик эффект магнитострикции (См. Магнитострикция).          М. м. применяют в качестве преобразователей электромагнитной энергии в другие виды (например, в механическую), для датчиков… …   Большая советская энциклопедия

  • Магнитные материалы —         вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в которое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из которого в Китае изготовляли стрелки магнитного компаса уже более 2 тысяч лет… …   Большая советская энциклопедия

  • МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — вещества, магн. св ва к рых обусловливают их широкое применение в электротехнике, автоматике, телемеханике, приборостроении (пост. магниты, электромагниты, статоры и роторы электрич. генераторов, датчики, магн. запоминающие устройства и т. д.).… …   Физическая энциклопедия

  • Магнитомягкие материалы — Магнитомягкие материалы[1], магнитно мягкие материалы[2]  материалы, обладающие свойствами ферромагнетика или ферримагнетика, причём их коэрцитивная сила по индукции составляет не более 4 кА/м.[1] Такие материалы также обладают высокой… …   Википедия

  • МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — вещества, обладающие при темп pax ниже темп ры магн. упорядочения самопроизвольной намагниченностью, обусловленной параллельной ориентацией атомных магн. моментов ( ферромагнетики при темп ре ниже Кюри точки Т с) яла антипараллельной ориентацией… …   Физическая энциклопедия

  • порошковые материалы — [powders materials] консолидированные материалы, полученные из порошков; в литературе часто используется наряду с «порошковыми материалами» термин «спеченные материалы», т.к. один из основных способов консолидации порошков спекание. Порошковые… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ферромагнитные материалы — [ferromagnetic materials] материалы, проявляющие ферромагнетизм. Например, некоторые чистые металлы (Fe, Co, Ni), металлические сплавы, в том числе с аморфной структурой и интерметаллиды, в частности SmCo5, а также оксиды и другие неорганические …   Энциклопедический словарь по металлургии

Книги

  • Электромагнетизм, Постников Е. Б.. Настоящим изданием мы продолжаем серию "В помощь студенту", в которую входят лучшие конспекты лекций по дисциплинам, изучаемым вузах. Материал приведен в соответствие с учебной программой… Подробнее  Купить за 45 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»