Magnetizarea materialelor feromagnetice 1

Dacă feromagnetic plasat într-un câmp magnetic, cu creșterea tensionată-Ness câmp extern B se poate observa creșterea inducției magnetice B (Figura 1.36.), Care este cauzată de două procese principale: pre-deplasare a pereților de domeniu și a domeniilor magnetice strunjire momente.

Ca o stare inițială ia feromagnetic demagnetizat. Această stare corespunde orientării rotirilor în domeniile prezentate în Fig. 1.37 asemenea. Prin creșterea intensității câmpului crește cantitatea acestor domenii, punctele-magneți LARG care formează cel mai mic unghi cu direcția câmpului extern (Fig. 1.37, b), în care susceptibilitatea magnetică nu este schimbat, iar densitatea fluxului magnetic va crește proporțional cu intensitatea câmpului electromagnetic (zona 1 în Fig. 1,36 ). După îndepărtarea câmpului limitele domeniului sunt resetate.

În regiunea câmpurilor deplasarea pereților domeniului este ireversibil (Fig. 1.37 in). Pe limitele complot ireversibil curba de deplasare IDMAGN-demagnetizare are cea mai mare de pantă (segment 2 din fig. 1.36).

Cu creșterea în continuare a intensității câmpului începe magnetizării al doilea mecanism - (. Segmentul 3 din figura 1.36) se rotește în momentele magnetice ale domeniilor în direcția câmpului. Când toate momentele magnetice ale clădirii nou-se de-a lungul orienta câmpul (Fig. 1.37 d), vine Techni-cal magnetizare de saturație (segmentul 4 din fig. 1.36). Unele dintre acestea sunt mărite stabilite în regiunea de saturație din cauza sumand de inducție # 956; ecuația 0 * H (1,29) și o creștere a magnetizării domeniului.

Folosind o curbă de magnetizare poate fi reprezentată grafic permeabilitatea magnetică a intensitatea câmpului magnetic, care respectiv Corolar-c (1.29) este egal cu

permeabilitate # 956; este proporțională cu panta unei linii drepte trasată de origine printr-un punct de pe curba de magnetizare. dependența de permeabilitate # 956; din câmpul H este prezentată în Fig. 1,38. Valoarea de permeabilitate în câmpuri magnetice slabe este numit inițial Prony-permitivitate (# 956; H). Cea mai mare valoare a permeabilității magnetice se numește MAC-permeabilitate TAXEI maximă (# 956; max).

Dacă magnetizarea de saturație a unui feromagnet pentru a reduce tensionată unicitatii câmpului H extern, inductanța scade, dar va fi mai mare decât la magnetizarea inițială. Fig. 1.39 arată parcele de In = f (H), cu creșterea și descreșterea intensității câmpului; ele nu sunt același fenomen histerezis după-Corolar. Odată cu scăderea H la zero în proba rămâne corectă inducție osta-SH. Pentru a reduce inducției la zero, este necesar să se schimbe direcția câmpului este inversată, și apoi pentru a mări intensitatea câmpului la valori - Hc numit coercivity (retenție) B loi. Dacă, ulterior, să continue să crească intensitatea câmpului, materialul fero magnetic magnetizat la saturație -BS. variind ciclic intensitatea câmpului H, se poate obține buclă de histerezis.

Sa stabilit experimental că în ferromagnets singur cristal susche-există direcții de magnetizare ușor și greu. Acest fenomen se numește magnetic etsya anizotropie. Astfel, de exemplu, fier, având o structură cubică centrată pe corp, direcția de magnetizare ușoară coincide cu nervurile cub-out. Direcții de magnetizare greu coincid cu Diagon lyami cub. Direcția medie de magnetizare coincide cu diagonala-gras cub ei. In nichel având o structură cubică cu fețe, dimpotrivă, axa ușoară magnetizare coincide cu diagonala cubului, iar axa de magnetizare dificil - o margine cub.

Atunci când magnetizarea materialelor feromagnetice, o schimbare în dimensiune și formă. Acest fenomen se numește magnetostricțiune. Magnetostricțiunea-dizolvată prin evaluarea valorii relative a deformării materialului în direcția câmpului magnetic. Valoarea numerică a coeficientului magnetostricțiunea # 955; Depinde de tipul de structură, orientare cristalografică, intensitatea câmpului magnetic și de temperatură. Astfel magnetostricțiunea poate fi pozitivă sau negativă, adică mărimea eșantionului în direcția câmpului când magnetizarea ambele pot crește și descrește. De exemplu, pentru un singur cristal de fier, magnetizați în direcția muchiei cub, dimensiunile liniare în direcția de scădere a magnetizării de-a lungul diagonalei crește cub.

Inversarea magnetizare a materialului magnetic într-un câmp magnetic alternativ asociat cu o pierdere de energie, provocând încălzirea materialului. Aceste pierderi prin anterior OCU deplasarea ireversibilă a limitelor de domeniu, acestea sunt proporționale pentru a arăta bucla histerezis mila PLO-frecvență și un câmp magnetic alternativ. Pierderile de putere sunt cheltuite pe histerezis, definit prin formula

unde # 951; - un coeficient în funcție de proprietățile materialului;

Bmax - inducție maximă în timpul ciclului de inversare magnetizare;

n = 1,6. 2.0 - exponent care depinde de Bmax;

V - volumul probei.

În plus față de materialul magnetic pierderea de histerezis însoțită inversare pierderi dinamice făcându-se permanent datorită curenților turbionari, Koto-secară induce un flux magnetic în materialul magnetic. Acești curenți apar într-un plan perpendicular pe câmpul magnetic. Pierderile de putere datorate curenților turbionari se determină prin formula

unde # 950;, - factor in functie de conductivitate, forma și mărimea secțiunii transversale a materialului.

Pentru a reduce pierderile prin curenți turbionari în transformatoare utilizate serdech-pseudonimelor foi subțiri din material feromagnetic, izolate de la o rezistivitate electrică ridicată Dru-ha și care posedă.

Materiale magnetice moi - sunt acele materiale care au o forță redusă coercivity Hc și permeabilitate magnetică ridicată # 956;. Ele sunt caracterizate, sunt buclă înguste histerezis și pierderi mici și la inversarea este utilizat în principal ca-miezuri de transformatoare, inductoare, electromagneți și altele. Related la materialele magnetice moi includ materi-ly, în care hc <800 А/м. Такими материалами являются низкоуглеродистые кремнистые стали, карбонильное железо, пермаллои и альсиферы.

Oțelurile siliciu ușoare sunt aliaje de fier, inclusiv 0,8-4,8% siliciu-consecventă. Introducerea siliciu mărește rezistivitatea electrică a oțelului și reduce pierderile datorate curenților turbionari. Cu cât mai mare de, cu atât mai bine caracteristicile magnetice care conțin silicon, dar crește fragilității materialului Xia. oțel silicios laminate în foi subțiri cu o grosime de 0,05-1,0 mm. Aceasta se caracterizează prin următorii parametri de bază, ramie: # 956; H. = 300. 900, # 956; max. = (2. 35) * 10 3. 10. Hc = 30 A / m.

fier carbonilului este obținut prin descompunerea termică a pentacarbonil de fier Fe (CO) 5. rezultând într-o pulbere care constă din particule de fier-Num și monoxid de carbon, având o formă sferică, cu un diametru de 1 până la 8 microni. Această pulbere este fabricat prin turnarea dechniki high-Ser, caracterizat prin următorii parametri: # 956; max = 20 * 10 3. HC = 4,5 ... 6,2 A / m

Alsifery sunt aliaje neductil fragile care conțin de la 5 la 15% aluminiu, 9 până la 10% siliciu, restul - fier. Dintre aceste aliaje izgo miezuri tovlyayut aliaj care funcționează la frecvențe de până la 50 kHz. SENDUST-dizolvate IME următorii parametri: # 956; H. = (6. 7) * 10 3. # 956;. Max = (LP 35) * 1O 3. Hc = 2,2 A / m.

Magnetodielectrics sunt materiale compozite care constau din material magnetic particule fine conductoare îmbinate între ele orice izolator organic sau anorganic. Ca material magnetic moale este utilizat fin dispersat carbonil de fier, iar unele soiuri SENDUST permaloii, măcinat într-o pulbere. Ca dielectricilor utilizate epoxidice bachelită QS-ly, polistiren, sticlă de apă și altele. Dielectricul leagă particulele de material magnitomyag-one în timp ce izolarea lor unul față de celălalt, prin care magnetodielectric rezistivitate electrică roz-încrețituri, ceea ce reduce drastic pierderile datorate curenților turbionari și permite utilizarea magnitodielektri-ki la frecvențe de până la 100 MHz.

Caracteristicile magnetice ale feritelor este oarecum mai rău decât cea a Ferri-ing, dar aceste caracteristici sunt mai stabile. În plus, producția de woode-LY de la Magnetodielectrics mult mai ușor decât ferită.

Magpitotverdye materiale magnetice moi sunt diferite de forță de mare coercivity și de inducție reziduală. Zona buclei histerezis au considerabil-TION mai mare decât cea a materialelor magnetice moi, prin urmare, acestea sunt dificil de-inversarea magnetizare. Magnetizate, ei pot păstra energia magnetică lung, care este o sursă de câmp magnetic constant, astfel încât acestea sunt utilizate în principal pentru fabricarea de magneți permanenți, care trebuie să fie create în spațiul de aer dintre polii câmpul lor magnetic.

Energia magnetică în fanta de aer a definit-magnet relație sheniem

O reprezentare vizuală a modului în care energia depinde de inducție este dat în Fig. 1,40, în care în primul cadran arată energia magnetică W inducției B așa cum se arată în al doilea cadran al porțiunii buclă histerezis conductor-demagnetizare corespunzător, adică în funcție de H. Este ușor de înțeles că fiecare punct de pe graficul B = f (H) W corespunde ordonata graficului

f (B) și există o poziție a unui punct de pe grafic în = f (H), care corespunde energiei magnetice maxime W max. Valoarea WMN determină cea mai bună utilizare a magnetului, cu toate acestea, această energie este cea mai importantă caracteristică, definiția fisionabil calitatea materialului.

Compoziție magnetică Materiale și procedeu de preparare este subdivizat în cinci grupe:

# 9633; aliaj de aliaje de mare coercivity;

# 9633; magneți din metal-ceramică și metal-plastic;

# 9633; ferite magnetice dure;

# 9633; aliaje de metale de pământuri rare;

# 9633; Materiale pentru înregistrarea magnetică a informațiilor.

Grupul de aliaje turnate de mare coercivity includ fier-nichel-aluminiu și aliaje de fier-nichel-cobalt-aluminiu, legiruemye cupru, nichel, titan și niobiu. energie magnetică astfel de aliaje de până la 36 kJ / m putere CRDE-tsitivnaya - 110 kA / m.

Metal-ceramică și metal-plastic magneți create prin metalurgia pulberilor. magneți sinterizate sunt preparate prin pudra-press popping constând din aliaje magnetice forma de particule fine și sinterizare ulterioară la temperatură ridicată. Datorită porozității 10-20% mai mici decât materialele din energia lor magnetice decât aliajele turnate. magneți din metal-plastic preparate dintr-o pulbere de aliaj magnetic amestecat cu o pulbere de dielectric. Procesul de fabricare a magneților constă din presarea și încălzirea semifabricatelor la 120-180 ° C pentru o polimerizare dielectric. Datorită faptului că aproximativ 30% din cuplaj neferomagnetic ia material dielectric, energia lor magnetică este de 40-60% mai mică decât cea a aliajelor turnate.

Din magnetic ferrites mai larg ferită de bariu și ferită de cobalt. energia magnetică a acestor feritelor este de 12 kJ / m.

Materiale magnetice realizate din aliaje pe bază de metale de pământuri rare all-ma sunt promițătoare, dar nu încă bine înțeles și însușit tehnica otno-shenii. cunoscut Practic aliaje de samariu și praseodim, cobalt, energie-mag netic care se ridică la 80 kJ / m. Dezavantajele acestor aliaje este fragilitatea lor ridicată și costuri considerabile.

Ca materiale pentru înregistrarea magnetică a informațiilor utilizate benzi subțiri IU-metalic din aliaje de oțel inoxidabil și benzi pe un strat de pulbere de lucru pe bază de plastic. În arta înregistrării magnetic parted mai mare bandă de polimer primit înfășurări acoperit cu un strat de lac magnetic, co-standing unei pulberi magnetice, un liant, un solvent volatil și diverși aditivi care reduc abrazivitatea stratului de lucru.