Feritele și Magnetodielectrics - caracteristicile magnetice ale materialelor

Ferite și Magnetodielectrics

Feritele - produse chimice Fe2 O3 oxid de fier cu oxizi de unul sau mai multe metale bivalente având formula generală MeOFe2 O3. în cazul în care Me - un metal bivalent. Ferita poate fi magnetic dacă în locul Me este un ion de mangan, nichel, magneziu, cupru și alte metale și non-magnetic - în cazul în care există un ion de zinc.

Ferita a fost obținut ca ceramica și monocristale. ceramică Ferite nu conține o fază vitros. Produsele realizate din ferită obținute prin sinterizare masa compactată de oxizi metalici sub formă de pulbere. Feritele sunt materiale dure și fragile și permit numai măcinarea și polіrovku [9, c.167 - 169].

feritele soluției tehnice sunt ferite magnetice și nemagnetice. Feritele pentru frecvențele radio sunt împărțite în două grupe: nichel-zinc (NiO-ZnO-Fe2 O3) și mangan-zinc (MnO-ZnO-Fe2 O3). feritele de zinc adăugat la ferită magnetică pentru a crește permeabilitatea magnetică și reducerea forței de constrângere, dar aceasta duce la o scădere a stabilității termice a proprietăților magnetice.

Valorile n și Hc determinată de compoziția și structura materialului. pori microscopici cu porțiuni defecte ale rețelei cristaline și altele. îngrădesc libera circulație a pereților de domeniu și pot cauza reducerea permeabilității. Odată cu creșterea N mărește dimensiunea boabelor de cristal.

În alternând slab câmpuri magnetice feritele au mici pierderile datorate curenților turbionari și histerezis. Prin urmare, valoarea tangentei unghiului pierderii tg la frecvențe înalte sunt determinate în principal de pierderile magnetice datorate fenomenelor de relaxare și de rezonanță. Frecvența la care începe o creștere bruscă a tg numit FKR critice. De obicei FKR - este frecvența la care tg = 0,1.

Inerția deplasării pereților domeniului, care este prezentat la frecvențe înalte, de asemenea, duce la o scădere a permeabilității magnetice a feritelor. frecvența FGR. unde n este redus la 0,7 din valoarea sa într-un câmp magnetic constant se numește o limită. Ca o regulă, FKR FGR.

Manganul - ferita de zinc la frecvențe de până la 1 MHz au proprietăți magnetice mai bune decât nichel - zinc. Ei au mai puțin pierdere tangenta relativă - tg / n. o inducție de saturație mai mare și temperatura Curie. Cu toate acestea, feritele nichel și zinc au o caracteristici mai frecventa rezistivitate mai mare și. Mai mari n. cele de la frecvențe mai mici observat scăderea acesteia. Feritele cu o mare valoare efectivă au o valoare mai mare și o tg FKR mai mic [3, 9].

Pentru a evita deteriorarea caracteristicilor magnetice, feritele ar trebui să fie protejate de sarcini mecanice.

Marcarea Ferite magnetic moale următor. În primul rând este valoarea numerică a n. ca urmare ea literele H și B, respectiv, o denotă frecvență joasă (= FKR 0.1-50MGts) sau mare (FKR = 50 - 600 MHz), material în picioare litera M înseamnă mai multe mangan și zinc, majoritatea H - nichel-zinc, litiu - Zinc și t. d. Ferite. Litera C denotă că ferită este utilizat în domenii puternice, H - circuite acordabilă magnetizare.

Proprietăți feritele electrice sunt semiconductori cu conductivitate de electroni. electroconductivity lor este cauzata de electroni afinat ce aparțin ionii de fier sau alți cationi cu valență variabilă. Astfel de electroni sub influența mișcării termice se pot deplasa de la Fe 2+ ion de ioni Fe 3+. care se transformă într-un ion bivalent Fe 2+ și își păstrează această proprietate pentru ceva timp. Odată cu creșterea concentrației ionilor Fe 2+ crește conductivitatea și scade E0 energiei de activare. Creșterea temperaturii este însoțită de o creștere accentuată a conductivității datorită creșterii numărului de electroni care călătoresc [9, c.171].

unde 0 - constanta pentru un anumit material;

E0 - energia de activare a conductivității electrice (E0 = 0.1-0.5 eV).

Concentrația ionilor bivalenți de Fe 2+ depinde de compoziția și modul de ardere ferită. Pentru a reduce concentrația de Fe 2+ administrați diverși aditivi. Procese polarizare pierdere ferită și dielectrice sunt determinate în derivă slab electronilor datorită câmpului electric. Odată cu creșterea frecvenței câmpului scade numărul de electroni, care ia parte la derivei și reduce distanța de la care acestea sunt deplasate, și redus în mod corespunzător de polarizare. De exemplu, la frecvențe mai mari de 1000 Hz în valoarea feritele mangan-zinc 100000, ca crește frecvența scade brusc la aproximativ 100. Caracteristicile de frecvență ale pierderii dielectrice sunt ridicate.

Magnetodielectrics - o materiale compozite magnetice moi constând dintr-un material feromagnetic și un dielectric utilizat ca liant de material izolant electric. Substratul trebuie să aibă proprietăți magnetice ridicate, lipitura - între granulele capabile să formeze o peliculă continuă electric de grosime uniformă. Ca bază utilizat fier carbonil, SENDUST, molibden permalloy. Fenolformoaldegidnye rășinile izolatoare de liant sunt polistiren, sticlă și altele.

Pierderea totală de putere în Magnetodielectrics determinată de pierderea curent turbionar, aftereffect, histerezis și pierderi dielectrice. Odată cu scăderea dimensiunii particulelor pierderilor feromagnet sunt reduse, în special datorită curenților turbionari. Permeabilitatea magnetică a feritelor (n = 10 - 250) sub permeabilitatea magnetică a monolitic feromagnetic. Acest lucru se datorează faptului că izolate din fiecare alte particule feromagnetice crea câmp intern îndreptate spre exterior, iar mecanismul magnetizarea slab exprimat datorită deplasării pereților domeniului, care determină valoarea N [3, 9].

Din cauza influentei puternice a demagnetizare Magnetodielectrics factorului au o aproape liniar dependență de intensitatea câmpului magnetic de inducție și caracterizat prin pierderi prin histerezis neglijabile.

Magnetodielectrics Avantaje: pierderi mici de energie specific, o dependență slabă a parametrilor de temperatură, timp și intensitatea câmpului magnetic, permanența permeabilității într-un interval de frecvență, un dezavantaj - relativ mică permeabilitate magnetică inițială.

miezuri extrudată feritelor folosite în inductoare circuite care primesc dispozitive, oscilatoare, filtre, etc.

Material de ferită magnetic moale magnetic

Miezurile pe bază de fier carbonil prezintă o stabilitate ridicată, pierdere scăzută, un coeficient de temperatură pozitiv de permeabilitate magnetică și poate fi utilizat într-o gamă largă de frecvențe. fier carbonilului este obținut prin descompunerea termică a fierului pentakarbonata ca o pudră fină, care este convenabil pentru fabricarea miezurilor magnetice compacte. Fier carbonil deconectat siliciu, fosfor, sulf, dar conțin carbon.

Industria produce două clase de fier carbonil: P (grad P-10, P-20, P-100) - la radio și Ps - pentru comunicații prin cablu. Cifrele indică frecvența maximă de lucru în MHz.

SENDUST are un cost redus. Coeficientul de temperatură al permeabilității depinde de conținutul de aluminiu și siliciu și poate fi pozitiv, negativ sau zero [5].