Магнитострикционные материалы

Таблица 27.32. Основные характеристики металлических магнитострикционных материалов [5]

Методами металлокерамической технологии создаются многие современные материалы с особыми физическими свойствами — магнитострикционные материалы, сегнетоэлектрики (ГОСТ 22265—76), пьезокерамические материалы (ГОСТ 13927-74 ), контакты (ГОСТ 13333-75 ) и др. [c.210]

Эксплуатационные данные за последние годы показывают, что сегнетокерамика титаната бария, несмотря на свои преимущества перед другими пьезоэлектрическими и магнитострикционными материалами, обладает рядом недостатков, а именно [c.314]

Изыскания новых магнитострикционных материалов до последнего времени велись в основном по линии исследования и получения металлических сплавов, обладающих ценными для электроакустических преобразователей свойствами. В последние годы привлекли 220 [c.220]

Рабочим инструментом ультразвуковой сварочной машины является блок колебаний (фиг. 13), состоящий из вибратора /, концентратора (волновода) 4, кожуха 2, через который протекает охлаждающая вода. Материалом пакета вибратора может быть один из магнитострикционных материалов, приведенных в табл. 13 [1]. [c.204]

Некоторые сведения о магнитострикционных материалах [c.204]

К магнитно-мягким материалам относятся чистое (электромагнитное) железо, листовая электротехническая сталь, железо-армко, пермаллои (железоникелевые сплавы), а также металлические стекла и некоторые ферриты. К магнитно-мягким материалам специального назначения относятся термомагнитные сплавы и магнитострикционные материалы. [c.103]

Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления магни-топроводов трансформаторов, электрических машин и аппаратов, магнитных экранов и др., где требуется быстрое намагничивание с малыми потерями энергии. Термомагнитные материалы служат для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а магнитострикционные материалы — для преобразования электромагнитной энергии в механическую. [c.103]

Характеристики магнитострикционных материалов [c.741]

Магнитострикционный эффект и магнитострикционные материалы [c.356]

Некоторые характеристики магнитострикционных материалов приведены в табл. IX.9, а основные зависимости их свойств на фиг. IX.34—IX.48. [c.357]

Экспериментальное исследование различных ферромагнитных материалов позволило выявить те из них, в которых магнитострик-ция наиболее сильно выражена, найти для них зависимость Х(Но) и рекомендовать выгодные режимы работы материала в преобразователе. Наиболее распространенными магнитострикционными материалами являются никель, пермендюр (сплав железа, кобальта [c.69]

Основным преимуществом ферритов, по сравнению с металлическими магнитострикционными материалами, является отсутствие потерь на токи Фуко. Сердечники преобразователей из металлических материалов для уменьшения этих потерь обычно набирают из пластин толщиной 0,1— 0,3 мм процессы тонкого проката материала, а также изоляции пластин и сборки пакетов весьма трудоемки. Но даже при такой технологии изготовления сердечников не удается полностью избежать потерь на токи Фуко, из-за которых снижается к.п.д. излучателя и ограничивается сверху диапазон его рабочих частот. Ферриты же обладают электрическим сопротивлением в 10 —10 ° раз большим, чем металлы, поэтому потери на токи Фуко в них практически отсутствуют. Высокий электроакустический к.п.д. ферритовых преобразователей сохраняется в широком диапазоне частот, верхний частотный предел их применимости определяется конструктивными соображениями. Сердечники ферритовых преобразова- [c.113]

Предельная рабочая температура магнитострикционных материалов определяется точкой Кюри, значения которой приведены в табл. 3. Из этих данных видно, что температура Кюри лежит для большинства ферритов выше 500°, поэтому они могут, вообще говоря, применяться при очень высоких температурах. В табл. 4 даны максимальные отклонения А основных констант и резонансной частоты /р образца из наиболее стабильного феррита 21 при изменении температуры в различных пределах, отнесенные к значениям этих величин при 20° (эти значения обозначены индексом 20). [c.124]

Под нелинейностью подразумевается зависимость магнитной проницаемости, механических и магнитных потерь, упругих и магнитострикционных характеристик от амплитуды механического напряжения и индукции, иначе говоря, явления, описываемые членами третьего порядка в разложении термодинамического потенциала. Эта нелинейность обусловлена доменной природой происходящих процессов, она характерна для всех магнитострикционных материалов, а в ферритах проявляется особенно сильно ввиду их низкой индукции насыщения. Нелинейность приводит к снижению к,п.д. и чувствительности излучателя с ростом мощности и является одной из причин, ограничивающих интенсивность излучения ферритовых преобразователей. [c.125]

Возможно применение в качестве термомагнитных материалов ферритов однако их недостатками являются малое значение индукции насыщения и плохая воспроизводимость свойств. Магнитострикционные материалы. Магнитострикция имеет непосредственное техническое применение в магнитострикционных вибраторах (генераторах) звуковых и ультразвуковых колебаний, а также в некоторых радиотехнических схемах и устройствах (взамен кварца для стабилизации частоты, в электромеханических фильтрах и т. д.). [c.328]

В качестве магнитострикционных материалов применяют никель, пермендюры (сплавы Ре-Со, отличающиеся наивысшей намагниченностью насыщения), альферы (сплавы Ре-А1), никелевый и никель-кобальтовый ферриты и др. [c.328]

Магнитострикционные материалы 288 Магнитострикция 288 Макромолекулы 54 Манганин 275 Марганец 275 Масло кабельное 119 [c.393]

Одним из достоинств ультразвуковой сварки является простота изготовления изделий и невысокая стоимость сварочных машин. Для получения ультразвуковых колебаний используют магнитострикционный эффект, состоящий в изменении размеров некоторых металлов, сплавов и керамических материалов под действием переменного магнитного поля. Магнитострикционный преобразователь / выполняют в виде пакета штампованных пластин из магнитострикционных материалов (рис. 343), например чистого никеля или железокобальтовых сплавов толщиной 0,1—0,22 мм с размещенной на нем обмоткой. [c.656]

Магнитострикционные материалы считаются незаменимыми для вибраторов и фильтров. С целью повышения электромеханического коэффициента преобразования следует применять материалы, обладающие высокими магнитострикционными свойствами, малыми потерями на гистерезис и вихревые токи. Кроме того, на практике часто применяют смещающее поле. В этих случаях при проектировании необходимо учитывать также и дифференциальную магнитную проницаемость (см. 3-1-2). [c.224]

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]

К третьим относятся сплавы с высокой магнитостракцией (системы Fe—Pt, Fe—Со, Р е—А1). Изменения линейного размера А/// образцов материалов при продольной магнитострикцин, как видно из рис. 9-16, положительны и лежат в пределах (40—120)-10 . В качестве магнитострикционных материалов применяются также чистый никель (см. рис. 9-4), обладающий большой отрицательной ыагнитострикцией, никель-кобальтовые сплавы, некоторые марки пермаллоев и различные ферриты (стр. 288). Явление магнито-стрикции 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. [c.283]

Магнитострикционные ферриты использукугся как магнитострикционные материалы в области повышенных п высоких частот. В табл. 9-8 приведены значения магкитострикцк- [c.288]

Магнитострикционные материалы применяют для сердечников генераторов ультразвука, магнитострикцион-ных и электромеханических фильтров, стабилизаторов частоты. [c.216]

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ферромагнитные металлы и сплавы (см. Ферромагнетик) и ферримагнитные ферриты.., обладающие хорошо выраженными магнитострикц. свойствами (см. Магнито-стрищия) применяются для изготовления магнито-стрищионных преобразователей. Существуют метал-лич. и ферритовые М. и. [c.8]

В качестве магнитострикционных материалов обычно применяют никель, пермаллой (сплав никеля с железом), пермендюр (сплав кобальта с л<елезом), вибратит (никельцинковый с[)еррит) и др. В качестве пьезоэлектрических материалов применяют естественно поляризованные монокристаллы кварца, турмалина, сегнетовой соли и другие, а такл<е искусственно поляризованные керамику титаыата бария, титаната бария—свинца, цирконата-титаната свинца и др. [c.231]

Механомагнитные свойства ферритов привлекают внимание техников потому, что наряду с ферритомагнитными свойствами эти материалы имеют свойства, близкие к свойствам изоляторов и при действии переменных магнитных полей в них не образуются вихревые токи. Тем самым их сравнительно высокая магнитная проницаемость и магнитострикционный эффект сохраняются даже на весьма высоких частотах. Металлические магнитострикционные материалы из-за образования вихревых токов (даже при использовании слоеных сердечников с весьма тонкими ламелями) применяют до частот порядка 100 кГц. Ферриты же могут работать в области мегагерц. [c.70]

О пригодности магнитострикционного материала для целей электроакустического преобразования судят по величине его характеристик, которые определяют важнейшие свойства преобразователя к.п.д., чувствительность в режиме излучения и приема. Связь свойств преобразователя с характеристиками материала получают из расчетов колебаний магнитострикционных преобразователей (см., например, [14, 47, 48]). Такие расчеты проводят в предположении линейной связи между величинами Я, Б, а и 8, где В, а, е — амплитуды переменной индукции, механического напряжения и деформации, вoзникaюD иe в магнитострикционном материале при наложении переменного магнитного поля с амплитудой Н, меньшей величины постоянного поля подмагничивания Важнейшие динамические магнитострикционные характеристики X = (а/Л)е, Л= (В/а)н (индексы при скобках означают постоянство соответствующего параметра). Величина Я характеризует чувствительность магнитострикционных излучателей по напряжению, т. е. отношение звукового давления на оси излучателя к амплитуде напряжения на его обмотке величина Л определяет чувствительность по току (она же характеризует чувствительность магнитострикционных приемников). Важной характеристикой является коэффициент магнитомеханической связи К, определяющий отношение механической энергии к энергии магнитного поля в сердечнике при работе излучателя на частотах, лежащих значительно ниже резонанса для тех случаев, когда потерями можно пренебречь. Между этими характеристиками существует связь, выражаемая соотношением [c.120]

Все основные динамические характеристики магнитострикционных материалов являются функцией постоянного поля подмагничивания Н . С ростом подмагничивания магнитная проницаемость падает, магнито-стрикционная постоянная Я растет до значений индукции подмагничивания, равных 0,9—0,9558 (для ферритов это соответствует, как правило, Яо 100 а) коэффициент магнитомеханической связи К имеет максимум при сравнительно небольших значениях величину Яд, соответствующую максимальному К, называют оптимальным подмагничивающим полем — Яопт- Величина Л имеет обычно максимум при Яопт- Значение р с ростом Я(, растет. Величина имеет минимум в области значений Яо, соответствующих максимуму К [51, 52]. Как показали измерения, на ферритах этот минимум выражен очень резко [50]. [c.121]

В табл. 3 приведены основные характеристики ферритов, изготавливаемых Акустическим институтом, ферритов 7А1 и 7А2 фирмы Филиппе и ферритов N 51 фирмы Кирфотт (по данным работ [22, 24]). Для сравнения даны также свойства наиболее распространенных металлических магнитострикционных материалов. Кроме уже упоминавшихся величин, в табл. 3 приведена плотность д,, скорость звука с, температура Кюри к-Динамические магнитострикционные характеристики К, % ж К даны при оптимальном подмагничивании и соответствуют малым амплитудам индукции (не более нескольких гаусс). С увеличением амплитуды величина их изменяется. Особенно сильно зависят от амплитуды характеристики потерь Р и Q, причем эта зависимость резко проявляется уже при малых амплитудах, как это будет видно из дальнейшего. Для ферритов 21, 38, 41 и 42 величина tgP соответствует амплитуде индукции в несколько гаусс, за величина Q — амплитуде механического напряжения около 1 кг[см начения Q даны при оптимальном подмагничивании и в состоянии остаточной намагниченности (индекс г). Характеристики потерь ферритов 7А1, 7А2 и N 51 соответствуют малым амплитудам, точные значения которых не известны. [c.121]

В литературе оценка магнитострикционных материалов и сравнение их меж ду собой, как правило, производятся по величине динамических характеристик, соответствующих малым амплитудам индукции и напряжения. При этом магнитострикционные, магнитные и упругие характеристики можно считать константами, зависящими только от подмагничиваю-щего поля. Такой линейный подход позволяет широко пользоваться методом эквивалентных схем при рассмотрении работы преобразователей и расчете их режимов. Определение характеристик материалов в линейном режиме достаточно просто значение их можно вычислить, если известна частотная зависимость электрического импеданса катушки, намотанной на сердечник из исследуемого материала (для получения точных значений — на кольцевой сердечник). Этот метод широкоизвестен (см., например, работы [1, 7, 8, 14]) и повсеместно применяется. Он использовался и при определении характеристик ферритов, приведенных в 1 и 2 настоящей главы. Часто полученные таким образом при малых амплитудах значения характеристик экстраполируют на рабочий режим излучателей, когда амплитуда механических напряжений составляет от десятков до нескольких сотен кг/см , а амплитуда индукции достигает тысяч гаусс, приближаясь к величине Вз- Однако такую экстраполяцию следует производить с осторожностью, а оценку материалов по характеристикам, измеренным при малых амплитудах, следует рассматривать лишь как предварительную, потому что магнитострикционные материалы характеризуются заметной нелинейностью свойств. [c.125]

Оценим предел снимаемой интенсивности, зависящий от свойств самого излучателя. Как известно, на низких (килогерцевых) частотах наибольшее распространение в настоящее время получили излучатели из магнитострикционных материалов. Магнитострикция насыщения для материалов этой группы имеет порядок 10" (в частности, для такого распространенного [c.151]

В ультразвуковь х зубоврачебных бормашинах и устройствах для ручной гравировки, где нужны очень легкие, компактные акустические головки, старались вообще отказаться от вибраторов, шихтованных из тонких пластинок, предлагая вместо них простые тержни или трубки из магнитострикционных материалов. [c.117]

Сравнительные данные основных констант некоторых магнитострикционных материалов (К49Ф2 — 49% Со 1,5—1,8% V, остальное Ре К-65 — 65% Со, остальное Ре Ю-14 — 13,8%А1, остальное Ре Ю-12 — 12,8% А1, остальное Ре гиперник — 50% N1, остальное Ре) приведены в табл. 10. [c.70]

В работе [44] проведена приближенная оценка потерь, обусловленная магнитным гистерезисом и макровихревыми токами. Эти потери для сплава К49Ф2 при оптимальном режиме работы (5 = 0,1 тл. Но = 3000 а/м) составляют 130—150 вт/кг. Можно принять, что удельная механическая мощность магнитострикционных материалов Руд находится примерно в пределах 30— 60 вт см (для никеля Р а = 35 вт1см для пермендюра Руо = = 60 вт/см ). [c.71]

Особую группу магнитострикционных материалов представляют ферриты [13 и др.]. Химический состав ферритов в общем виде описывается формулой МО-РсаОз (где МО — символ двухвалентного металла). Основным преимуществом ферритов по сравнению с магнитострикционными металлами является отсутствие потерь на токи Фуко. Электрическое сопротивление ферритов в 10 —10 раз больше, чем в металлах. Ферриты обладают высоким электроакустическим к. п. д. — до 87%, который сохраняется в широком диапазоне частот. Они не требуют высокого напряжения, не чувствительны к воздействию внешней среды, могут работать даже в агрессивных средах. Технология их изготовления позволяет получать необходимые формы преобразователей. Однако ферриты имеют и существенные недостатки. Амплитуда колебаний и интенсивность излучения у преобразователей, изготовленных из ферритов, ограничиваются нелинейными свойствами и низкой механической прочностью ферритов. Экспериментальные работы [13] показали, что предельная интенсивность ферритовых преобразователей составляет 3—3,5 вт/см . [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...