![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Магнитотвёрдые материалы
Основными характеристиками магнитотвердых материалов служат коэрцитивная сила Нс, остаточная индукция Вг и максимальная удельная энергия, отдаваемая магнитом во внешнее пространство ω A. Магнитная проницаемость этих материалов значительно меньше, чем у магнитомягких. Причем, чем «тверже» материал (т. е. чем выше его Нс), тем меньше его проницаемость. Постоянный магнит при замкнутом магнитопроводе, например в виде тороидального сердечника, практически не отдает энергию во внешнее пространство, так как почти все магнитные силовые линии замыкаются внутри сердечника и магнитное поле вне сердечника практически отсутствует. Для использования магнитной энергии постоянных магнитов в замкнутом магнитопроводе создают воздушный зазор определенных размеров и конфигурции, магнитное поле в котором используют для технических целей. На рис. 22.1 приведены кривые, характеризующие свойства магнитотвердого материала. Предположим, что этот материал находится в большом намагничивающем поле в состоянии полного насыщения, т. е. В = В8. По мере уменьшения внешнего поля поведение магнитотвердого материала будет характеризоваться кривой размагничивания' и, в частности, ниспадающей частью петли гистерезиса от точки Вг к точке—Нс, лежащей во втором квадранте (см. рис. 19.5).
Сплавы систем никель — кобальт, в частности, состава 94% Ni, 4% Со, 2% Si (никоси) отличаются рекордно высокими значениями динамических магнитострикционных параметров, но по намагниченности насыщения и величине ƛ s они уступают железокобальтовым сплавам. Поэтому преимущественная область применения сплава никоси — сердечники магнитострикционных преобразователей, работающих в режиме приема. Магнитострикционные никель-кобальтовые ферриты по сравнению с рассмотренными металлическими материалами обладают лучшими высокочастотными свойствами, имеют конструктивно-технологические преимущества, более дешевы. Из-за низких прочности и теплопроводности область применения магнитострикционных ферритов ограничивается прецизионными преобразователями электромеханических и магнитострикционных фильтров, акустическими приемниками и излучателями малой и средней мощности.
Как известно, удельная энергия магнитного поля в единице объема, выраженная в Дж/м3, определяется формулой ω = BH/2. (22.1) Это выражение справедливо и для воздушного зазора в магнитном материале, если В и Н определять по кривой размагничивания, например для некоторой точки А (НА, ВА). При изменении величины воздушного зазора между полюсами магнита рабочая точка будет перемещаться по кривой размагничивания. При этом будут взаимно изменяться параметры В, Н и ω. Понятно, что если зазоpa нет, то ВА = В, НА = 0 и ω =0. Если же зазор очень велик, энергия ω будет очень мала, так как ВА = О, НА = НС и ω A = 0. Однако при некотором промежуточном положении рабочей точки (точка D) удельная магнитная энергия будет иметь максимальное значение: ω max=((1/2)BH)max Параметр — максимальная удельная магнитная энергия — является важнейшим при оценке качества магнитотвердых материалов. Вопрос стабильности свойств магнитов в ряде случаев имеет важное значение. Магнитный поток постоянного магнита с течением времени уменьшается. Это явление называют старением магнита. Оно может быть как обратимым, так и необратимым. Обратимое старение происходит вследствие механических воздействий (ударов, толчков), резких колебаний температуры, действия внешних постоянных полей и приводит к снижению величины Вг на 1—3%. После повторного намагничивания свойства магнита постанавливаются. Важное значение для практического использования магнитотвердых материалов в приборостроении имеют их стоимость, технологические и механические характеристики (обрабатываемость, прочность, твердость, плотность и др.). Классификация магнитотвердых материалов. По составу и способу получения выделяют следующие группы магнитотвердых материалов: 1) литые — на основе сплавов железо — никель — алюминий и железо — никель— алюминий — кобальт; 2) порошковые, изготавливаемые путем прессования с последующей термообработкой; 3) прочие, имеющие ограниченное применение, к которым относят: пластически деформируемые сплавы, эластичные магниты, магнитные носители информации. По назначению магнитотвердые материалы подразделяют на материалы для постоянных магнитов и материалы для записи и хранения информации (цифровой, звуковой, видеоинформации др.).
|