Магнитострикция

Расширенный набор независимых переменных позволяет анализировать перекрестные эффекты, возникающие при сочетании различных по своей природе процессов. В электрических и магнитных полях за счет взаимного влияния механических явлений, с одной стороны, и электрических или магнитных, с другой, возникают такие эффекты, как электрострикция, магнитострикция, пьезоэффект, магнитоупругий эффект и др. Сочетание термических и электрических (магнитных) процессов приводит к термоэлектрическим (термомагнитным) эффектам и соответствующим свойствам. Рассмотрим эти дополнительные возможности термодинамики на примере процессов магнитного охлаждения тел, лежащих в основе современных методов получения сверхнизких температур. [c.162]

Поперечная магнитострикция — относительное изменение линейного размера образца из магнитного материала в направлении, перпендикулярном направлению намагниченности. [c.127]

Магнитострикция, электрострикция и пьезоэффект. Выражения (10.22) и (10.23) для дифференциалов термодинамических потенциалов диэлектриков (и аналогичные для магнетиков) позволяют установить ряд соотношений между различными их свойствами. [c.193]

Магнитострикция 193 Метод потенциалов термодинамических 101 [c.374]

Продольная (а = р,) магнитострикция вдоль главных кристаллографических осей кубического кристалла определяется формулами [c.615]

Для поликристаллического материала анизотропную магнитострикцию можно получить из соотношения [c.615]

Магнитострикция насыщения гексагональных кристаллов описывается выражен,leM [c.615]

Для поликристаллического материала продольная магнитострикция насыщения может быть получена по формуле [c.615]

Поперечная магнитострикция насыщения (т. е. магнитострикция, измеряемая в направлении, перпендикулярном J) выражается формулой [c.615]

Для гексагональных кристаллов редкоземельных металлов (см. рис. 27.32—27,34) применяют отличные от приведенного выше выражения для магнитострикции насыщения [c.615]

В 27.1 и 27.3 в каждом из пунктов, объединяющих ту или иную группу металлических ферромагнетиков, сначала приводятся температурные зависимости парамагнитной восприимчивости, зависимости намагниченности, удельного или атомного магнитного моментов от температуры, магнитного поля, состава сплавов и зависимости температур Кюри сплавов от их состава. Затем идут данные по магнитной анизотропии и, наконец. по магнитострикции. [c.615]

Ркс. 27.14. Температурные зависимости магнитострикции Люо и Х 11 Ni [77] [c.619]

Таблица 27.4, Константы магнитострикции, 10 , Fe и Ni при комнатной температуре

Таблица 27.5. Константы магнитострикции а-Со (ГПУ) при различных температурах [70]

Рис. 27.36. Изотермы продольной Ап и поперечной магнитострикций поликристаллического гексагонального

Рис. 27.51. Константы магнитострикции Хюо и Л 11 кубических гране-центрированных сплавов Со—Ni при 7 = 20°С [45] по данным [64, 111]

Рис. 27.52. Константы магнитострикции сплавов Fe—Si при Г=20°С

Рис. 27.49. Константы магнитострикции кубических гра-нецентрированных сплавов Fe—Ni при Г=20°С

Рис. 27.50. Магнитострикция насыщения вдоль кристаллографических осей [100] и [111] для сплавов Fe—Со при Г = 20 С

Под действием магнитострикции при изменении намагниченности в кристалле происходит деформация кристаллической решетки. В частном случае феррита кубической структуры относительная магнитострикционная деформация может быть представлена в виде [c.708]

Рис. 43. Магнитострикция поликристаллических ферромагнетиков в функции намагниченности 4яУ

Рис. 99. Влияние различных легирующих элементов (вес %) на изменение константы магнитострикции железа в направлении

Для того чтобы выяснить, почему электротехническую сталь легируют кремнием, а не каким-либо другим элементом, необходимо рассмотреть влияние содержания различных элементов, образующих с железом твердый раствор, на константы магнитной кристаллической анизотропии /С и магнитострикции (от этих величин зависят потери на гистерезис), величину намагниченности насыщения (электротехническая сталь должна иметь возможно более высокую индукцию) и величину удельного электросопротивления (эта характеристика определяет потери на токи Фуко). Изменение указанных характеристик в зависимости от содержания легирующего элемента приведено на рис. 98—101. На магнитную проницаемость и потери на гистерезис в большей степени [c.139]

Теория магнитострикционных напряжений. Если ферромагнитный материал намагничивать при высокой температуре в процессе отжига, то напряжения, возникающие при магнитострикционной деформации, будут сниматься в результате пластического течения вещества или процесса релаксации. Намагничивание эффективно только для сплавов, точка Кюри которых выше 450—500° С охлаждение в магнитном поле нужно производить медленно. Однако эта теория не применима к монокристаллам, в которых нет противодействий изменению его внешней формы. По этой теории термомагнитная обработка должна быть эффективна для всех материалов, включая чистые металлы, у которых Xs O. Эта теория предсказывает максимальный эффект для материалов с наибольшей магнитострикцией kg. В то же время, наибольший эффект при термомагнитной обработке получен у сплава железа с 6,5% Si, когда Xg = 0. [c.155]

Сплавы с высокой магнитострикцией применяют для изготовления сердечников генераторов акустических колебаний. Пакет из тонколистового магнитострикционного сплава, помещенный в электромагнитную катушку, по которой пропускается переменный ток, создает продольную вибрацию определенной частоты. Такой вибратор, погруженный в жидкость, посылает пучки акустических колебаний, которые, отражаясь от металлических и других предметов, возвращаются в приемник колебаний. Зная направление пучка и интервал времени между выходом и входом пучка, можно обнаружить искомый предмет. На этом принципе построены различные гидроакустические приборы, например эхолоты для измерения глубины дна, приборы для связи между судами, маяками и т. д. Материал, из которого изготовляют сердечник эхолота, должен обладать коррозионной стойкостью в морской воде, иметь [c.175]

Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов — разновидность механической обработки —основана на разрушении обрабатываемого материала абразивными зернами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источником энергии служат ультразвуковые генератора тока с частотой 16— 30 кГц. Инструмент получает колебания от ультразвукового преобразователя с сердечником из магнитострикционного материала. Эффектом магнитострикции обладают никель, железоникелевыв [c.410]

Энергия магнитострикционной деформации. Магнитострикция— это изменение размеров тела при намагничении. Например, никель при намагничении до насыщения сжимается в направлении намагничения и увеличивается в размерах в поперечном направлении. Железо, наоборот, в слабых полях удлиняется в направлении намагничения. Величина Alll—ks получила название константы маг-нитострищии (здесь А1 — изменение длины образца при намагничении до насыщения, I — его исходная длина). Энергия магнитострикционной деформации [c.347]

Рассмотрим в качестве примера влияние магнитострикционных эффектов на доменную структуру железа. Домены в железе намагничены до насыщения, вдоль направлений типа [100]. Вследствие магнитострикции они несколько удлинены в направлении намагниченности. Пусть это направление совпадает с осью [100]. Тогда домены несколько сжаты в поперечных направлениях [010] и [001]. Два соседних домена с противоположными векторами намагниченности ([100] и [100]) не обладают упругой энергией, так как у них Xs одинаковы (рис, 10.21,а). Энергия ферромагнит- [c.347]

Объемная магнитострикция — относительное изменение объема образца из магнитного материала при его намагничивашш. [c.127]

Здесь (dVjdH)p j— изменение объема магнетика, вызванное магнитным полем и называемое объемной магнитострикцией dJ/dp)T,H — изменение намагничивания с изменением давления, при наличии внешнего магнитного поля (Н О) называемое магнитоупругим эффектом, а при отсутствии внешнего магнитного поля (Я = 0)—пьезомагнитным эффектом. Соотношение (10.29) связывает объемную магнитострикцию с этими эффектами. Аналогично, для диэлектриков из выражения [c.193]

Магнитострикция. Изменение размеров и формы тела при его намагничивании называют магнитострнкцией. Различают объемную магнито тпи <цию, характеризуемую относительным изменением объема тела (o = AV /V , н анизотропную магиитострнкцию, характеризуемую относительным изменением размеров тела Х = Л/// почти без изменения его объема. Иногда этот вид магни-тострикции не совсем точно называют линейной магни-тострикцией. [c.614]

Магнитострикция насыщения, т. е. магнитострикция, Еозншсающая при намагничивании кристалла до насыщения, для кубических кристаллов определяется формулой [c.614]

Магнитострнкционные материалы. Основными характеристиками магнитострикционных материалов (см. табл. 27.32), применяющихся для изготовления магнитострикционных преобразователен, являются коэффициент магнитомеханической связи К, квадрат которого равен отношению преобразованной энергии (механической или магнитной) к подводимой (соответственно магнитной или механической), динамическая маг-гщтострикционная постоянная a=(da/dS)s и маг-ьитострикционная постоянная чувствительности Л= ((ЗВ/а)где а — механическое напряжение, Я/м , В — магнитная индукция, Тл, а индексы и Я означают неизменность деформации и магнитного поля. Величина а существенна для работы излучателей, а Л — для работы приемников. Плотность р и модуль Юнга Е определяют резонансную частоту преобразователей от механической прочности, магнитострикции насыщения X и индукции насыщения Вь зависит предельная интенсивность магнитострикционных излучателей механическая добротность Q, удельное электрическое сопротивление р.-,л и коэрцитивная сила Не определяют потери энергии на вихревые токи и гистерезис при работе преобразователя. Значения К, а, Л существенно зависят от напряженности подмагничивающего поля, значение которого Яопт, отвечающее максимуму К, обычно называют оптимальным. [c.615]

Рис. 27.35. Зависимости магнитострикции вдоль осей мо-Рис. 27..Я2. Температурные зависимости констант магни- нокристалла Dy от индукции магнитного поля, ирило-тострикции Gd [88] женного вдоль оси а [79]

На рис. 27.84—27,87 даны графики зависимостей спонтанного магнитного момента и индукции насыщения от состава сплавов и температуры, а также температуры Кюри от состава сплавов. На рис. 27.84 и 27.86 величина N, отложенная на оси абсцисс, соответствует составу сплавов. Рисунок 27.88 дает представление о магнитострикции в материалах разных составов. На рис, 27.89, 27.90 приведены важные для применений характеристики начальной проницаемости и потерь при пе-ремагничиванни. [c.640]

В антиферромагнетиках с высокой температурой Не-еля квазизвуковые моды, возникающие благодаря связи между упругой (практически линейной) и магнитной (нелинейной) подсистемами, обладают сильной нелинейностью. Эта нелинейность особенно велика, если одна из магнитных мод без учета магнитострикции оказывается [c.652]

Магнитострикцня. Магнитострикция редкоземельных ферритов-гранатов линейно связана с концентрацией редкоземельных ионов и сильно возрастает при понижении температуры. Рекордные значения Ящ = 2420 lQ-< и Л оо= 1200-10 в поле напряженностью Н= 2000 кА/м при температуре 4,2 К были получены в тербиевом феррите-гранате, что сравнимо по порядку с магнитострик-цией редкоземельных металлов. [c.716]

Намагничивание ферромагнетика сопровождается ма-гнитострикционным эффектом. Изменение магнитострик-ции Я для поликристаллических железа, никеля и кобальта в зависимости от намагниченности 4nyj приведено на рис. 43. Наблюдающаяся для никеля и кобальта отрицательная величина магнитострикции обусловлена ее отрицательным значением по всем главным направлениям в монокристаллах. Магнитострикция железа положительна в малых и средних полях 1,6—1,7 тл (16—17) X X 10 гс вследствие легкости намагничивания до насыщения в направлении [Ю0, а в более сильных полях, когда основное значение приобретает намагничивание по осям трудного намагничивания [НО] и [111], магнитострикция становится отрицательной. [c.64]

Основные физические рвойства электротехнической стали следующие температура Кюри 0 = 768° С, намагниченность насыщения при 20° С = 2,15 тл (21 580 гс), плотность 7,874 г/см , константа магнитной кристаллической. анизотропии /С = 4,2-10 джУм (4,2-10 эрг/см ), константа магнитострикции может изменяться от 5-10 до —5-10 . Удельное электросопротивление р и магнитная проницаемость .i зависят от содержания в стали примесей, которое может изменяться в зависимости от способа ее получения и условий термической обработки. [c.132]

Термодинамика (1991) -- [ c.193 ]

Материалы ядерных энергетических установок (1979) -- [ c.247 ]

Высокомарганцовистые стали и сплавы (1988) -- [ c.83 ]

Физическое металловедение Вып I (1967) -- [ c.281 , c.282 , c.287 , c.289 , c.294 , c.303 , c.311 , c.312 ]

Электротехнические материалы Издание 6 (1958) -- [ c.242 ]

Химия и радиоматериалы (1970) -- [ c.288 ]

Термодинамика (1970) -- [ c.104 ]

Механика сплошной среды Часть2 Общие законы кинематики и динамики (2002) -- [ c.284 ]

Материалы в радиоэлектронике (1961) -- [ c.318 , c.332 ]

Электротехнические материалы Издание 3 (1955) -- [ c.342 ]

Электротехнические материалы Издание 3 (1976) -- [ c.293 ]

Материаловедение Технология конструкционных материалов Изд2 (2006) -- [ c.291 , c.303 ]

Механика электромагнитных сплошных сред (1991) -- [ c.55 , c.361 ]

Физика твердого тела Т.2 (0) -- [ c.265 ]

Введение в термодинамику Статистическая физика (1983) -- [ c.84 ]

Физика твердого тела Т.1 (0) -- [ c.265 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...