Назва роботи: Магнітні властивості матеріалів
Предметна область: Комунікація, зв'язок, радіоелектроніка та цифрові прилади
Опис: Лекція №6 Магнітні властивості матеріалів. Величини за допомогою яких оцінюються магнітні властивості матеріалів називаються магнітними характеристиками. До них відносяться: абсолютна магнітна проникність; відносна магнітна проникність; темп
Розмір файлу: 223 KB
Роботу скачали: 57 чол.
Магнітні властивості матеріалів.
Величини, за допомогою яких оцінюються магнітні властивості матеріалів, називаються магнітними характеристиками. До них відносяться:
- абсолютна магнітна проникність;
- відносна магнітна проникність;
- температурний коефіцієнт магнітної проникності;
- максимальна енергія магнітного поля та ін.
Всі магнітні матеріали діляться на дві основні групи: магнітно-м'які і магнітно-тверді.
Магнітно-м'які матеріали мають відносно великі значення магнітної проникності, малу коерцитивної силу і відносно велику індукцію насичення. Дані матеріали застосовуються для виготовлення магнітопроводів трансформаторів, електричних машин і апаратів, магнітних екранів і інших пристроїв, де потрібно намагнічування з малими втратами енергії.
Магнітно-тверді матеріали відрізняються великими втратами на гістерезис, т. Е. Мають великий коерцитивної силою і великою залишковою індукцією. Ці матеріали, будучи намагніченими, можуть тривалий час зберігати отриману магнітну енергію, т. Е. Стають джерелами постійного магнітного поля. Магнітно-тверді матеріали застосовуються для виготовлення постійних магнітів.
Ферити являють собою неметалеві магнітні матеріали, виготовлені із суміші спеціально підібраних окислів металів з окисом заліза. Назва фериту визначається назвою двовалентного металу, окисел якого входить до складу фериту. Так, якщо до складу фериту входить окис цинку, то феррит називається цинковим; якщо до складу матеріалу додана окис марганцю # 151; марганцевих.
Класифікація магнітних матеріалів за магнітними властивостями. Залежно від магнітних властивостей матеріали поділяють на Діамагнетик, парамагнетики, феромагнетики, антиферомагнетики і феримагнетики. Кількісно магнітні властивості матеріалів прийнято оцінювати по їх магнітної сприйнятливості.
де М # 151; намагніченість речовини;
Н # 151; напруженість магнітного поля.
магнитомягкие матеріали # 151; це такі матеріали, які мають малу ко-рцетівной силою Н з і високою магнітною проникністю μ. Вони характеризують? Ється вузької петлею гистерезиса і малими втратами на пёремагнічіваніе і але використовуються в основному як осердя трансформаторів, дроселів, електромагнітів та ін. Умовно до магнітомягкого матеріалів відносять материа? Ли, у яких H з <800 А/м. Такими материалами являются низкоуглеродистые кремнистые стали, карбонильное железо, пермаллои и альсиферы.
Низьковуглецеві крем'янисті стали представляють собою сплави заліза, що включають 0,8-4,8% кремнію. Введення кремнію підвищує питомий електричний опір стали і знижує втрати на вихрові струми. Чим більше утримуючи? Ня кремнію, тим краще магнітні характеристики, однак при цьому підвищується крихкість матеріалу. Кремниста сталь прокочується у вигляді тонких лисиць гір, товщиною 0,05-1,0 мм. Вона характеризується наступними основними параметрами: μ н = 300. 900, μ max = (2. 35) -10 3. H з = 10. 30 А / м.
Карбонильное залізо отримують шляхом термічного розкладання пентакарбоііла заліза Fe (CO) 5. результатом чого є порошок, що складається з частинок чистого заліза і оксиду вуглецю, що мають сферичну форму діаметром від 1 до 8 мкм. З цього порошку шляхом пресування виготовляють високочастотні сердечники, що характеризуються такими основними параметрами: μ н - (2,5. 3) · 10 3. μ max = 20 · 10 3. H з = 4,5. 6,2 А / м.
Альсифера представляють собою тендітні нековким сплави, що містять від 5 до .5% алюмінію, від 9 до 10% кремнію, інше # 151; залізо. З цих сплавів виготовляють литі сердечники, що працюють на частотах до 50 кГц. Альсифера мають наступні основні параметри. μ н = (6. 7) · 10 3. μ max = (30. 35) · 10 3. H з = 2,2 А / м.
Магнітодіелектрики представляють собою композиційні матеріали, перебуваючи? Щие з дрібнодисперсних частинок магнітомягкого матеріалу, з'єднаних один з одним будь-яким органічним або неорганічним діелектриком. Як дрібнодисперсних магнитомягких матеріалів застосовують карбонильное залізо, альсифера і деякі сорти пермаллоев, подрібнені до порошкоподібного стану. Як діелектриків застосовують епоксидні і бакелітові смо? Ли, полістирол, рідке скло і ін. Діелектрик з'єднує частки магнітомяг? Кого матеріалу, одночасно ізолюючи їх один від одного, завдяки чому підвищена? Шается питомий електричний опір магнітодіелектрика, що різко знижує втрати на вихрові струми і дозволяє використовувати магнітодіелектрі? ки на частотах до 100 МГц.
Магнітні характеристики магнітодіелектриків дещо гірше, ніж у феритів, але зате ці характеристики більш стабільні. Крім того, виробництво виро? Лий з магнітодіелектриків значно простіше, ніж з феритів.
Магнітотверді матеріали відрізняються від магнитомягких високою коерцетівную силою і залишковою індукцією. Площа петлі гистерезиса у них значно більше, ніж у магнитомягких матеріалів, отже, вони важко намагнічуються. Будучи намагніченими, вони можуть довго зберігати магнітну енергію, тобто служити джерелом постійного магнітного поля, тому їх застосовують головним чином для виготовлення постійних магнітів, які повинні створювати в повітряному проміжку між своїми полюсами магнітне поле.
Величина магнітної енергії в робочому зазорі магніту визначається співвідношенням W = HB / 2
Наочне уявлення про те, як залежить енергія від індукції, дає рис. 1.40, де в першому квадраті показана залежність магнітної енергії W від індукції B а у другому квадраті показаний ділянку петлі гистерезиса, відповідний розмагнічування, тобто залежність У від H. Неважко зрозуміти, що кожній точці на графіку В = ƒ (H) відповідає ордината графіка W = ƒ (H) і існує такий стан точки на графіку В = ƒ (H), якій відповідає максимум магнітної енергії W max. Значення W max визначає найкраще використання магніту, тому ця енергія є найбільш важливою характеристикою, що визначає якість матеріалу.
Магнітотверді матеріали за складом і способом отримання підрозділяють на п'ять груп:
- литі висококоерцитівниє сплави;
- металокерамічні і металлопластіческіе магніти;
- сплави на основі рідкоземельних металів;
- матеріали для магнітного запису інформації.
До групи литих висококоерцитівниє сплавів відносяться залізо-нікель-алюмінієві і залізо-нікель-кобальт-алюмінієві сплави, легуємі міддю, нікелем, титаном і ніобієм. Магнітна енергія таких сплавів досягає 36 кДж / м, коерцитивної сила # 151; 110 кА / м.
Металокерамічні і металлопластіческіе магніти створюються методами порошкової металургії. Металокерамічні магніти отримують шляхом пресування порошку, що складається з подрібнених тонкодисперсних магнітних сплавів, і наступного спікання при високій температурі. Через пористості матеріалів їх магнітна енергія на 10-20% нижче, ніж у литих сплавів. Металлопластіческіе магніти отримують з порошку магнітного сплаву, змішаного з порошком діелектрика. Процес виготовлення магнітів полягає в пресуванні і нагріванні заготовок до 120-180 ° С для полімеризації діелектрика. Через те, що близько 30% обсягу займає неферомагнітними сполучний діелектричний матеріал, їх магнітна енергія на 40-60% менше, ніж у литих сплавів. З магнітотвердих феритів найбільшого поширення набули барієвий феррит і кобальтовий ферит. Магнітна енергія цих феритів досягає 12 кДж / м. Магнітотверді матеріали із сплавів на основі рідкоземельних металів дуже перспективні, але ще недостатньо вивчені й освоєні в технічному відношенні. Практично відомі сплави самарію і празеодіма з кобальтом, магнітна енергія яких досягає 80 кДж / м. Недоліками цих сплавів є їх висока крихкість і значна вартість.
Як матеріали для магнітного запису інформації застосовують тонкі металеві стрічки з нержавіючих сплавів і стрічки на пластмасовій основі з порошковим робочим шаром. У техніці магнітного запису найбільшого поширення набули полімерні стрічки з нанесеним шаром магнітного лаку, що складається з магнітного порошку, сполучного речовини, летючого розчинника і різних добавок, що зменшують абразивность робочого шару.
Зовнішня сонна ртерія, a.carotis externa, спочатку розташовується медіальніше від внутрішньої сонної артерії, потім вона поступово відхиляється кпереди і латерально. Початковий відділ зовнішньої сонної артерії прикритий грудино-ключично-соскоподібного м'язом, потім вона переходить в trigonum caroticum