RADIOFUN.RU

сайт для радиолюбителей

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Магнитные материалы делятся на два основных класса: магнитно-мягкие и магнитно-твердые.

Магнитно-мягкие материалы характеризуются боль­шой магнитной проницаемостью и узкой петлей гистерезиса. Они применяются в качестве различного рода маг­нитопроводов и сердечников. К магнитно-мягким материалам относятся:

Листовая электротехническая сталь, содержащая до 4% кремния. Применяется она при относительно низких частотах. Особенно высокими качествами отличается холоднокатаная сталь, обладающая повышенной проницаемостью. Высокой магнитной проницаемостью отличаются также специальные сорта сталей. Cтали с высокой проницаемостью выпускаются толщиной от 0,1 мм и применяются для импульсных трансформаторов.

Пермаллои - сплавы, содержащие до 80% никеля. от 0,5 до 15% молибдена, марганца, хрома, меди, крем­ния, остальное - железо. Марки пермаллоев начинаются буквой Н (никель) и числом, указывающим процентное содержание никеля например, Н45 (45-процентный пермаллой, Н79М5 (79% никеля, 5% молибдена).

Пермаллои отличаются очень высокой магнитной проницаемостью (до сотен тысяч), возрастающей с повышением процента никеля, однако такие сорта пригодны для работы в относительно слабых полях и в основном без постоянного подмагничивания (микрофонные трансформаторы, трансформаторы в маломощных каскадах с транзисторами).

Пермаллои с пониженным содержанием никеля (45-­60%) обладают меньшей магнитной проницаемостью (до 10000), но могут работать в более сильных полях, в том числе при ограниченном постоянном подмагничива­нии. Такие сорта пермаллоя применяются для сердечников телефонных реле, магнитных экранов, низкочастотных трансформаторов. Пермаллой выпускается в виде проволок, лент и ли­стов толщиной 0,05-0,5 мм.

Все сорта пермаллоя боятся ударов, изгибов,  всякие деформации приводят к резкому ухудшению маг­нитных свойств. Поэтому сборку и стяжку сердечников из пермаллоя следует производить весьма осторожно, без излишних механических напряжений.

Порошкообразные магнитные материалы находят большое применение в радиотехнике для изготовления сердечников высокочастотных катушек. Высокочастотные магнитные сердечники состоят из замешанного в бакели­товом лаке порошкообразного пермаллоя, магнетита, карбонильного железа или альсифера (сплава алюминия, кремния и железа). Эта масса прес­суется под высоким давлением непосредственно в виде сердечников требуемой формы.

Порошкообразные магнитные материалы применяются в широком диапазоне частот: для низких частот выраба­тываются сердечники из пермаллоя, для тональных­ из альсифера ТЧ и для высоких частот - из альсифера РЧ, магнетита и карбонильного железа. Все эти материалы принято называть высокочастотными ферромагнетиками или магнитодиэлектриками.

Наилучшими магнитодиэлектриками, допускающими работу на частотах до 10-20 Мгц и обладающими малыми потерями, являются прессованное карбонильное железо и альсифер РЧ-6. Последний обладает отрицательным температурным коэффициентом магнитной проницаемости и позволяет конструировать высокостабильные в температурном отношении колебательные контуры.

Ферриты - маг­нито-мягкие керамические материалы, получаемые путем спекания мелко размельченных окислов железа и других металлов (никеля, цинка, марганца, меди, кадмия). Обладают прекрасными разнообразными магнитными свойствами и находят широкое применение в ра­диоаппаратуре.

В зависимости от состава магнитная проницаемость ферритов бывает от 10 до 4000. Благодаря высокому электрическому сопротивлению, в ферритах очень малы потери на вихревые токи, а потому они являются ценными материалами для магнитопроводов, работающих в высоко-частотных полях. Ферриты с магнитной проницаемостью 2000 сохра­няют значение магнитной проницаемости и малые потери до частот 100-200 кгц, с проницаемостью 1000 - до 200-500 кгц, с проницаемостью 400 - до 1-1,5 МГц.
Наиболее высокочастотными ферритами являются специальные радиочастотные марки РЧ-10 и РЧ-15 (числа обозначают величину магнитной проницаемости), работоспособные до частоты 50 МГц.
Ферриты выпускаются в виде Ш-образных сердечников различных размеров (для низкочастотных и импульсных трансформаторов), колец (для тороидальных трансформаторов и катушек), цилиндрических стержней (для дросселей, корректирующих индуктивностей и ферритовых антенн), в виде стержней прямоугольной формы (для ферритовых антенн) и в виде чашеобразных сердечников (для высокочастотных контурных катушек). 
Применение ферритов для сердечников катушек колебательных контуров позволяет в несколько раз уменьшить размеры катушек и достигнуть весьма высоких добротностей (Q = 200-500).
Ферриты с высокой магнитной проницаемостью (2000-200) работоспособны лишь при температурах до 70-120 С. При более высоких температурах магнитная проницаемость катастрофически падает, но при охлаждении восстанавливается.
Особое место занимают бариевые ферриты, обладающие свойствами магнитно-твердого материала.
Готовые ферритовые детали хрупки, плохо поддаются механической обработке, опуская в основном шлифовку.
Магнитно-твердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов, используемых в телефонах, громкоговорителях, звукоснимателях, микрофонах и других радиоприборах.
Углеродистая сталь (содержит углерода до 1,7%) отличается непостоянством магнитных свойств, легко размагничивается при сотрясениях и ударах. Кроме того, углеродистая сталь хрупка и не допускает ковки, изгибания.
Вольфрамовая и хромовая стали, содержащие по несколько процентов этих металлов, являются значительно лучшими материалами для изготовления постоянных магнитов. Эти сорта стали недороги, легко обрабатываются (куются, выдерживают изгиб) и обладают несколько лучшими магнитными свойствами, чем углеродистая сталь.
Кобальтовая сталь (содержит до 40% кобальта и 7% вольфрама) отличается высокой магнитной устойчивостью при механических и температурных воздействиях, поддается ковке, сгибанию. Равноценный магнит из кобальтовой стали в 6 раз легче, чем из углеродистой или хромовой.
Альни, альниси, альнико, магнико - группа сплавов, содержащих до 25% никеля, 10-15% алюминия, 3-6% меди, остальное - железо, кобальт, кремний. Сплавы альни - наиболее ценный материал для изготовления постоянных магнитов. В последнее десятилетие они
вытеснили все прочие сорта магнитно-твердых материалов в производстве электроакустических приборов. Магниты из этих сплавов в 10-20 раз легче стальных. Опиливать и шлифовать изделия из альни следует осторожно, так как эти сплавы хрупки и легко крошатся.
Бариевые ферриты. По природе родственны с магнетитом, природным магнитным материалом, но в отличие от магнетита у этих материалов петля гистерезиса гораздо шире. Являются ферримагнетиками. Основное применение нашли в двигателях постоянного тока, в генераторах, в акустических системах. Имеют хорошие магнитные и эксплуатационные характеристики. Они устойчивы к размагничиванию магнитным полем и температурным воздействием, практически не подвержены коррозии. Обладают хорошей механической прочностью, но все же это хрупкий материал. Постоянные магниты из ферритов бария нашли широкое применение в промышленности и в быту.

 

 

Поиск по сайту