Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией

Магнитодиэлектрики

Магнитодиэлектрики представляют собой одну из разновидностей магнитных материалов, предназначенных для использования при повышенных и высоких частотах, так как они характеризуются большим удельным электрическим сопротивлением, а следовательно, и малым тангенсом угла магнитных потерь. Магнитодиэлектрики получают способом прессовки порошкообразного ферромагнетика с изолирующей зерна друг от друга органической или неорганической связкой. В качестве основы применяют карбонильное железо, размолотый альсифер и др. Изолирующей связкой служат фенолформальдегидные смолы, полистирол, стекло и т.п. От основы требуется наличие высоких магнитных свойств, от связки - способность образовывать между зернами сплошную, без разрыва электроизоляционную пленку. Такая пленка должна быть по возможности одинаковой толщины и должна прочно связывать зерна между собой. Магнитодиэлектрики характеризуют эффективной магнитной проницаемостью, которая всегда меньше μ_r ферромагнетика, составляющего основу данного магнитодиэлектрика. Это объясняется двумя причинами: наличием неферромагнитной связки и тем, что магнитную проницаемость магнитодиэлектриков часто приходится измерять у готовых сердечников, а не у тороидов.

Сердечники на основе карбонильного железа отличаются достаточно высокой стабильностью, малыми потерями, положительным температурным коэффициентом магнитной проницаемости и могут быть использованы в широком диапазоне частот.

Особенностью сердечников из альсифера является наличие у них отрицательного температурного коэффициента магнитной проницаемости. Это позволяет создавать магнитодиэлектрики из смеси карбонильного железа и альсифера с необходимым уровнем и знаком температурного коэффициента магнитной проницаемости.

Магнитная проницаемость магнитодиэлектриков практически неуправляема внешним магнитным полем. В связи с широким выпуском ферритов различных марок, обладающих преимуществами по сравнению с магнитодиэлектриками, последние сохранили ограниченные области применения.

Сплавы с высокой магнитострикцией – это системы Fe-Pt, Fe-Co, Fe-Al. Изменения линейного размера ∆ l/l образцов материалов при продольной магнитострикции, как видно из рис. 49, положительны и лежат в пределах
(40-120)×10^-6. В качестве магнитострикционных материалов применяются также чистый никель, обладающий большой отрицательной магнитострикцией, никель-кобальтовые сплавы, некоторые марки пермаллоев и различные ферриты. Явление магнитострикции используется в генераторах звуковых и ультразвуковых колебаний. Магнитострикционные вибраторы применяются в технологических установках по обработке ультразвуком хрупких и твердых материалов, в дефектоскопах, а также в устройствах преобразования механических колебаний в электрические и т. п.

Рисунок 49 - Зависимость магнитострикционной деформации от напряженности магнитного поля для некоторых материалов. Содержание компонентов в сплавах указано на кривых в процентах по массе

Дата добавления: 2014-01-07