Большая Советская Энциклопедия (МА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (бесплатные версии книг txt) 📗
Для улучшения магнитных свойств все холоднокатаные магнитно-мягкие сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде водорода. Сплавы Fe — Со, Fe — Ni и Fe — Al склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создаётся нужная структура твёрдого раствора.
К М.-м. м. специального назначения относятся термомагнитные сплавы , служащие для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а также магнитострикционные материалы , с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.
В таблице приведены характеристики наиболее распространённых М.-м. м.
Основные характеристики важнейших магнито-мягких материалов
| Марка материала | Основной состав, % (по массе) | Bs ·10–3 , гс | Tk , °C | r·106 , ом·см | µa ·10–3 , гс/э | µmax ·10–3 , гс/э | Hc , э | Потери на гистерезис при B = 5000 гс , эрг/см3 |
| 80 НМ (суперпермаллой) | 80Ni, 5Mo, ост. Fe | 8 | 400 | 55 | 100 | 1000 | 0,005 | 10 |
| 79 НМ (молибденовый пермаллой) | 79Ni, 4Mo, ост. Fe | 8 | 450 | 50 | 40 | 200 | 0,02 | 70 |
| 50 Н | 50Ni, ост. Fe | 15 | 500 | 45 | 5 | 40 | 0,1 | 150 |
| 50 НП1 | 50Ni, ост. Fe | 15 | 500 | 45 |  | 100 | 0,1 | 600 (при B = 15000 гс) |
| 40 НКМП (перминвар прямоугольный)2 | 40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe | 14 | 600 | 63 |  | 600 | 0,02 | 200 (при B = 14000 гс ) |
| 40 НКМЛ (перминвар линейный)3 | 40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe | 14 | 600 | 63 | 2 | 2,0+ (<15%) | – | – |
| 47 НК (перминвар линейный)3 | 47Ni, 23Co, ост. Fe | 16 | 650 | 20 | 0,9 | 0,90+ (<15%) | – | – |
| 49 КФ–ВИ (пермендюр) | 49Co, 2V, ост. Fe | 23,5 | 980 | 40 | 1 | 50 | 0,5 | 5000 |
| 16 ЮХ | 16Al, 2Cr, ост. Fe | 7 | 340 | 160 | 10 | 80 | 0,03 | 100 |
| 10 СЮ | 9,5Si, 5,5Al, ост. Fe | 10 | 550 | 80 | 35 | 100 | 0,02 | 30 |
| Армко-железо | 100Fe | 21,5 | 768 | 12 | 0,5 | 10 | 0,8 | 5000 |
| Э 44 | 4Si, ост. Fe | 19,8 | 680 | 57 | 0,4 | 10 | 0,5 | 1200 |
| Э 330 | 3,5Si, ост. Fe | 20 | 690 | 50 | 1,5 | 30 | 0,2 | 350 |
| Ni–Zn феррит | (Ni, Zn) O·Fe2 O3 | 2–3 | 500–150 | 1011 | 0,05–0,5 | – | 1,5–0,5 | – |
| Mn–Zn феррит | (Mn, Zn) O·Fe2 O3 | 3,5–4 | 170 | 107 | 1 | 2,5 | 0,6 | – |
Примечание: µa и µmax – начальная и максимальная магнитные проницаемости магнито-мягких материалов; T k – температура Кюри; r – электрическое сопротивление; Hc – коэрцитивная сила; Bs , Br , Bm – индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э .
1 Кристаллически текстурирован. 2 После обработки в продольном магнитном поле. 3 После обработки в поперечном магнитном поле. 1 гс = 10–4тл ; 1 э = 79,6 а/м .
Лит. см. при ст. Магнитные материалы .
И. М. Пузей.
Магнитно-твёрдые материалы
Магни'тно-твёрдые материа'лы , магнитно-жёсткие (высококоэрцитивные) материалы, магнитные материалы , которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м (102 —103э ). М.-т. м. характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы Hc , остаточной индукции Br , магнитной энергии (BH ) max на участке размагничивания — спинке петли гистерезиса (см. таблицу). После намагничивания М.-т. м. остаются магнитами постоянными из-за высоких значений Br и Hc . Большая коэрцитивная сила М.-т. м. может быть обусловлена следующими причинами: 1) задержкой смещения границ доменов благодаря наличию посторонних включений или сильной деформации кристаллической решётки; 2) выпадением в слабомагнитной матрице мелких однодоменных ферромагнитных частиц, имеющих или сильную кристаллическую анизотропию, или анизотропию формы.
М.-т. м классифицируют по разным признакам, например, по физической природе коэрцитивной силы, по технологическим признакам и другим. Из М.-т. м. наибольшее значение в технике приобрели: литые и порошковые (недеформируемые) магнитные материалы типа Fe — Al — Ni — Со; деформируемые сплавы типа Fe — Со — Mo, Fe — Со — V, Pt — Со; ферриты (гексаферриты и кобальтовый феррит). В качестве М.-т. м. используются также соединения редкоземельных элементов (особенно лёгких) с кобальтом; магнитопласты и магнитоэласты из порошков ални, альнико, ферритов со связкой из пластмасс и резины (см. Магнитодиэлектрики ), материалы из порошков Fe, Fe — Со, Mn — Bi, SmCo5 .
Высокая коэрцитивная сила литых и порошковых М.-т. м (к ним относятся материалы типа альнико, магнико и другие) объясняется наличием мелкодисперсных сильномагнитных частиц вытянутой формы в слабомагнитной матрице. Охлаждение в магнитном поле приводит к предпочтительной ориентации у этих частиц их продольных осей. Повышенными магнитными свойствами обладают подобные М.-т. м., представляющие собой монокристаллы или сплавы, созданные путём направленной кристаллизации [их максимальная магнитная энергия (BH ) max достигает 107 гс·э ]. М.-т. м. типа Fe — Al — Ni — Со очень тверды, обрабатываются только абразивным инструментом или электроискровым методом, при высоких температурах их можно изгибать. Изделия из таких М.-т. м. изготавливаются фасонным литьём или металлокерамическим способом.
Деформируемые сплавы (важнейшие из них — комолы и викаллои) более пластичны и значительно легче поддаются механической обработке. Дисперсионно-твердеющие сплавы типа Fe — Со — Mo (комолы) приобретают высококоэрцитивное состояние (магнитную твёрдость) в результате отпуска после закалки, при котором происходит распад твёрдого раствора и выделяется фаза, богатая молибденом. Сплавы типа Fe — Со — V (викаллои) для придания им свойств М.-т. м, подвергают холодной пластической деформации с большим обжатием и последующему отпуску. Высококоэрцитивное состояние сплавов типа Pt — Со возникает за счёт появления упорядоченной тетрагональной фазы с энергией анизотропии 5·107эрг/см3 . Из литых, порошковых и деформируемых М.-т. м. изготавливают постоянные магниты, используемые в измерительных приборах (например, амперметрах и вольтметрах постоянного тока), в микродвигателях и гистерезисных электрических двигателях, в часовых механизмах и др. К М.-т. м. относятся гексаферриты, то есть ферриты с гексагональной кристаллической решёткой (например, BaO·6Fe2 O3 , SrO·6Fe2 O3 ). Кроме гексаферритов, в качестве М.-т. м. применяется феррит кобальта CoO·Fe2 O3 со структурой шпинели , в котором после термической обработки в магнитном поле формируется одноосевая анизотропия, что и является причиной его высокой коэрцитивной силы. Магнитно-твёрдые ферриты применяются для работы в условиях рассеянных магнитных полей и в СВЧ-диапазоне. Изделия из ферритов изготовляют методами порошковой металлургии .
