Магнитные материалы

Классификация магнитных материалов

Магнитные материалы находят самое широкое распространение в электротехнике, без них в настоящее время немыслимы электрические машины, трансформаторы, электроизмерительные приборы.
В зависимости от применения к магнитным материалам предъявляются различные, подчас противоположные, требования. По признаку применения магнитные материалы классифицируются на две большие группы:

магнитомягкие
магнитотвердые
Рассмотрим кратко их характеристики.

Это сплавы железа с- никелем — пермаллои и гипермы, с алюминием и кремнием — альсиферы и с кобальтом — пермендюры. Эти сплавы характеризуются начальной проницаемостью в 20000…30 000 Гн/м, максимальной — до 200000 Гн/м и коэрцитивной силой — до 0,02 Э.
Перечисленные сплавы широко используются для изготовления сердечников радиотрансформаторов, реле, магнитных экранов приборов, кабелей и т. д.
Специальные магнитомягкие сплавы — это термомагнитные сплавы, с почти постоянной магнитной проницаемостью и с резкой зависимостью магнитной проницаемости от температуры.
Первую группу составляют сплавы железа с никелем и кобальтом —перминвары. Они имеют малую коэрцитивную силу и проницаемость, равную 300 Гн/м, значение которой сохраняется в интервале напряженности до 3 Э при индукции 0,1 Т. Но сплав недостаточно стабилен в магнитном отношении и чувствителен к колебаниям температуры и механическим напряжениям.
Более магнитоустойчивыми являются сплавы железа с никелем и алюминием и железа с никелем и медью — изопермы. Они получили широкое распространение в радиоаппаратуре, приборах, автоматике.
Вторую группу составляют сплавы никеля с медью — кальмаллои, железа с никелем — термаллои и железа с никелем и хромом — компенсаторы. Эти сплавы применяются для компенсации температурной погрешности, вызываемой изменением индукции постоянных магнитов или сопротивления проводов в магнитоэлектрических приборах по сравнению с теми значениями, при которых проводилась градуировка. Они нашли применение для изготовления магнитных шунтов в приборах.
Немагнитные стали и чугуны применяются для изготовления бандажей роторов генераторов, бандажной проволоки, валов специальных машин, болтов для креплений. Устойчивые немагнитные свойства стали и чугуна достигаются путем присадок к железу никеля или марганца. Благодаря присадкам электрическое сопротивление сплавов оказывается значительным и потери на вихревые токи при работе этих сплавов в переменных магнитных полях — малыми. В настоящее время разработаны и другие немагнитные Сплавы, не содержащие дорогостоящего никеля.

Магнитотвердые материалы

В отличие от магнитомягких материалов магнитотвердые материалы должны обладать как можно большей коэрцитивной силой, поскольку их основное применение — изготовление постоянных магнитов.
Установлено, что проницаемость этих материалов невелика и тем меньше, чем выше коэрцитивная сила.
Важнейшей характеристикой материала для постоянных магнитов является энергия, отдаваемая магнитом во внешнюю среду. Эта энергия пропорциональна произведению магнитной индукции и напряженности в воздушном зазоре магнита. Для изготовления неответственных постоянных магнитов наибольшее применение находит обычная закаленная углеродистая сталь (структура мартенсит). Эта сталь обладает остаточной магнитной индукцией 0,8…9 Т и коэрцитивной силой 50… 60 Э. Однако сталь нестабильна против механических воздействий, для повышения стабильности в нее вводят добавки: вольфрам, хром, молибден, кобальт. Легированные стали при остаточной магнитной индукции 0,8… 0,9 Т имеют коэрцитивную силу 90…220 Э и в 2…3 раза большую магнитную энергию, чем обычная углеродистая сталь.
Сплав железа с алюминием и никелем — альни при остаточной магнитной индукции 0,55 Т имеет коэрцитивную силу 550 Э и в 4,5 раза большую магнитную энергию по сравнению с углеродистой сталью. Свойства сплава улучшаются при добавке к нему кремния — альниси или кобальта — альнико. А сплав альнико с добавкой меди — магнико обладает магнитной энергией, примерно в 15 раз большей, чем энергия углеродистой стали. Сплавы альнико сохраняют стабильность своих свойств под воздействием нагрева, механических ударов и внешних размагничивающих полей лучше, чем кобальтовые и вольфрамовые.
Магниты из сплава магнико легкие, при равной магнитной энергии они в 4 раза легче магнитов из сплава альни и в 22 раза легче магнитов из хромистой стали.
Рекордные значения коэрцитивной силы и магнитной энергии получают, добавляя к сплавам платину.

Литература — Пястолов А. А. ,Мешков А.А. , Вахрамеев А.Л.. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования. — 1981.

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • TDA1514A — 50W усилитель мощности

    TDA1514A — 50W усилитель мощности

    На TDA1514A микросхеме усилителя мощности, можно получить до 50W  выходной мощности при хороших параметров звучания. TDA1514A -Fi  усилитель мощности может быть использован как усилитель для радио, ТВ и для другой аудио-аппаратуры. Высокая эффективность IC отвечает требованиям цифровых источников (например —  компакт-диск проигрыватель). Схема полностью защищена, два выходных транзисторов защищены от …Подробнее...
  • Измеритель влажности почвы

    Измеритель влажности почвы содержит металлические зонды, с помощью которых производится измерение. Чувствительность прибора настраивают с помощью резистора R5. Эта схема использует двух полярный источник питания, который состоит из 2-х 9-вольтовых батарей типа КРОНА. Источник — http://www.free-electronic-circuits.com/circuits/plant-moisture-meter.htmlПодробнее...
  • Стереоусилитель на TDA8920В

    Стереоусилитель на TDA8920В

    TDA8920В выпускается в корпусах HSOP24 и DBS23P. TDA8920В имеет широкий диапазон напряжения питания ±30В, малый ток потребления, низкий уровень искажений, постоянный Кусиления — 30дБ, выходную мощность 100Вт на канал, возможность подключения микросхеме в мостовом варианте, защита от КЗ, защиту от перегрева. Параметры: Напряжение питания ±12,5…30В Ток потребления в холостом режиме …Подробнее...
  • Усилитель на LM317

    Усилитель на LM317

    Как правило LM317 используется как стабилизатор напряжения, но LM317 можно так же использовать как усилитель мощности звуковой частоты. выходная мощность усилителя не большая, всего 1Вт. Необходимо использовать теплоотвод для стабилизатора LM317.Подробнее...
  • Сканирующее устройство для УКВ-ЧМ приемника

    Принципиальная схема сканирующего уст-ва для УКВ-ЧМ приемника показана на рис.1. Тактовый генератор выполнен на элементах D1.1 D1.2, его частота 7000Гц. Такая частота обеспечивает перекрытие всего диапазона за 2,5с. Генератор управляется при помощи RS-триггера на D1.3 D1.4. При подачи питания цепь R4C3 устанавливает счетчик D2 в нулевое состояние. Низкий уровень на …Подробнее...