Кюри магнитострикционные

В ферромагнитных сплавах Fe— Ni инварного типа велик уровень объемной магнитострик-ции — изменения объема за счет внутреннего магнитного поля. При нагреве происходит уменьшение магнитострикционной составляющей объема. Выше температуры точки Кюри магнитострикционные деформации полностью исчезают в связи с переходом металла в парамагнитное состояние. [c.833]

Смешанные способы возбуждения возмущений. В тех случаях, когда требуется получить и сохранить возмущения малой амплитуды, используются электрические и электронные способы возбуждения. В этих способах для приведения в действие преобразователя, превращающего электрическую энергию возбуждающего тока в механическую энергию волны напряжений в теле, используется переменный ток, частота волн при этом лежит между 20 кГц и 50 мГц. С помощью соответствующих контуров можно получать или непрерывный ряд волн, или импульсы, состоящие из коротких серий волн высокой частоты, повторяющихся регулярно с низкой частотой. Для этого используются преобразователи, принцип действия которых основан на магнитострикционном или пьезоэлектрическом эффектах. Материалами для пьезоэлектрических преобразователей кроме кристаллов кварца служат искусственные ферроэлектрические кристаллы (в частности, титанат бария в виде поликристаллической керамики), имеющие по сравнению с естественными кристаллами большую чувствительность и меньшее сопротивление. Однако температура Кюри искусственных кристаллов сравнительно низка (при нагревании выше этой температуры пьезоэлектрические свойства пропадают). Материалами для магнитострикционных преобразователей служат ферромагнитные элементы и сплавы. Максимальные деформации в обоих случаях определяются механическими свойствами материала тела. Для возбуждения слабых импульсов напряжений используют искровой способ, предложенный Кауфманом и Ревером [52]. Преимущество этого способа состоит в том, что искра действует как точечный источник, тогда как пьезоэлектрический преобразователь, благодаря дифракции, дает сложную волновую картину. [c.17]

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]

Особая область применения аморфных сплавов на основе железа с добавками кобальта — это элементы магнитно-механических систем, поскольку они обладают высокой магнитострикцией, особыми упругими свойствами и высокой чувствительностью магнитных свойств к приложенным нагрузкам. Они используются для магнитострикционных вибраторов, линий задержки, механических фильтров, упругих датчиков. Сплавы с низкой температурой Кюри применяют как датчики температуры. [c.556]

Добавление феррита меди в количестве у = 0,10—0,20 улучшает качество спекания, повышает плотность материала и снижает температуру спекания. Такие добавки меди обычно мало влияют на величину магнито-стрикции насыш ения Яд и индукции насыщения В в, а также на температуру Кюри к и коэрцитивную силу Не материала. Они практически не влияют и на величину динамических магнитострикционных констант материала, т. е. не улз шают его свойства. Однако возможность снижения температуры обжига на 100—200° за счет присадки меди может иметь весьма существенное значение при массовом производстве ферритов. [c.117]

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]

Кроме того, магнитострикционные преобразователи, выполненные из феррита, устойчивы против коррозии в химически активных средах, а также имеют высокое значение температуры Кюри (температура Кюри для феррита никеля около 590° С). [c.341]

Причина аномального температурного коэффициента модуля упругости элинвара лежит в магнитострикционном расширении параметра решетки. При нагреве по мере приближения к точке Кюри, т. е. к температуре, при которой сплав переходит в немагнитное (парамагнитное) состояние, это аномальное расширение постепенно снимается и, таким образом, при повышении температуры в сплаве одновременно происходят два процесса [c.241]

Технология производства магнитострикционных ферритов в принципе не отличается от технологии производства магнитомягких ферритов. Некоторая особенность имеет место только для ферритов, у которых в качестве подмагничивающего используется собственное магнитное поле, обусловленное гистерезисом. Такие ферриты подвергают термомагнитной обработке, которая для трубчатых сердечников осуществляется следующим образом. Сердечники надевают на проволоку, вставляют в муфель, нагревают до 600 -ь 650° С, т. е. выше точки Кюри. Далее через проволоку пропускают ток порядка десятков ампер и изделия охлаждаются под током. При этом трубки оказываются намагниченными по окружности, перпендикулярной продольной оси. [c.329]

Ферриты обладают магнитострикцией, причем у различных ферритов этот эффект проявляется по-разному. Так, ферриты с низкой температурой Кюри обладают меньшим магнитострикционным эффектом. [c.338]

Магнитомягкие сплавы на основе железа и кобальта с высокой магнитной индукцией насыщения до 2,4 Тл обладают температурой Кюри до 1050 °С и магнитострикцией насыщения до 1Т0 . Они применяются для изготовления электромагнитов, соленоидов, силовых трансформаторов, магнитных усилителей, ультразвуковых генераторов и статоров электрических машин, телефонных мембран, магнитострикционных элементов, магнитоупругих датчиков, магнитопроводов в электровакуумных приборах. Причем рабочие температуры могут быть как высокие (до 1000 °С), так и низкие. Данные [c.591]

У ферритов, имеющих большое удельное электрическое сопротивление, потери на вихревые токи практически отсутствуют, что позволяет верхнюю границу частотного диапазона для магнитострикционных излучателей сдвинуть в сторону высоких частот. Ферриты устойчивы против коррозии, механически прочны, имеют значительно меньшую, чем у металлов, зависимость частоты от температуры (точка Кюри лежит выше 500° С, что дает возможность применять ферритовые излучатели при высоких температурах). [c.295]

В пайке для получения ультразвуковых колебаний применяют преимущественно магнитострикционные излучатели, так как они позволяют работать при сравнительно высоких температурах. Недостатком их является ослабление магнитострикционного эффекта с увеличением нагрева. Излучатели из железокобальтового сплава позволяют, например, работать до температуры 400° С. Полное исчезновение магнитострикционного эффекта наступает в точке Кюри. [c.72]

Эффект магнитострикции зависит от температуры. Так, у никелевых вибраторов наблюдается ухудшение магнитных и магнитострикционных свойств уже при 100°. Точка Кюри никеля составляет 360°, пермендюра — 800°. [c.41]

Достоинством магнитострикционных преобразователей является возможность получения относительно высокой акустической интенсивности излучения с большой площади при достаточно высокой точке Кюри материала вибраторов и сравнительно низком напряжении в обмотке излучателя. В связи с этим магнитострикционные преобразователи находят широкое промышленное применение. [c.42]

Во всех металлах магнитострикционный эффект ослабевает по мере повышения температуры и в точке Кюри исчезает совершенно. [c.212]

Магнитострикционный эффект зависит от температуры. Он уменьшается с ростом температуры, делаясь равным нулю в точке Кюри. Магнитострикционный эффект обратим, и этим часто пользуются для измерительн1,1х целей. Если никелевый стержень поместить в катушку, намотанную из проволоки, и возбудить в стержне продольные колебания, то в катушке возникает индукционный ток. [c.43]

Таким образом, при увеличении температуры амплитуда ультразвуковых колебаний, возбуждаемых за счет магнитострикционных сил, возрастает, достигая максимальной величины в райоие точки Кюри. [c.117]

КФ (К50Ф2) с наивысшим магнитным насыщением (не менее 23 500 гс) и повышенной проницаемостью в области высоких индукций, обладает высокой точкой Кюри 980° С и высокой магнитострикцией. Для изготовления полюсных наконечников и других деталей магнитопроводов. Для сердечников магнитострикционных преобразователей. Для телефонных мембран. [c.38]

Для изготовления магнитострикционных вибраторов применяются ферромагнитные материалы — никель, кобальт и их сплавы. Хорошим магнитострикционным свойством обладает сплав пермендюр. Преимуществом магнитострикционных вибраторов перед другими является их большая механическая прочность и возможность присоединения к ним трансформаторов скорости, что позволяет значительно увеличить амплитуду излучаемых колебаний. При наличии трансформатора скорости можно производить ультразвуковую пайку при сравнительно высоких температурах без опасения потери работоспособности стриктора от нагревания его до точки Кюри. В диапазоне более высоких частот используются пьезоэлектрические вибраторы — кварцевые и керамические из титаната бария. Широкое практическое применение получили вибраторы из поляризованного титаната бария. Эти вибраторы позволяют получить большую акустическую мощность за счет фокусирования. [c.220]

Магнитострикционные преобразователи в настоящее время изготовляют из пермендюра, гораздо реже из никеля, так как железокобальтовые сплавы обладают большим магнитострикционным эффектом, мало зависящим от повышения температуры. Точка Кюри, например, у пермендюра равна +980 °С, а у никеля только +380 С. Для снижения потерь на вихревые токи преобразователь собира- [c.112]

Линейная деформация этих материалов зависит от их свойств, технологии изготовления и температуры нагрева. Наибольшим магнитострикционным эффектом обладает-пермендюр марки К49Ф2. У этого материала наибольшая точка Кюри, что является важным преимуществом, позволяющим устойчиво работать преобразователю при значи- [c.121]

Такие же явления возникают под влиянием внутреннего магнитного поля ферромагнетика (рис. 17.3) в отсутствие внешнего поля форма и размер домена искажены магнитострикцией. Истинные размеры выявляются лишь при нагреве до температур выше температуры точки Кюри t > в), когда устраняются все магнитострикционные деформации в связи с переходом в парамагнитное состояние. Истинные размеры домена условно показаны на рис. 17.3 в виде квадрата. При охлаждении до температур ниже точки Кюри t < в) линейнал магнитострикция искажает форму домена, вытягивал его в направлении вектора самопроизвольной намагниченности (превращая квадрат в прямоугольник). Объемная магнитострикция увеличивает размеры домена (прямоугольника). [c.561]

Добавки феррита цинка также дают увеличение плотности, но при этом заметно изменяются и другие свойства материала понижается величина Яд, с> увеличивается начальная проницаемость 1 0 (рис. 1). Заметно возрастает и индукция насыщения. Температура Кюри снижается с 590° при 2 = О до 260° при 2 = 0,5. Ферриты с цинком могут служить материалом для магнитострикционных приемников. Для излучателей отрицательным фактом является снижение динамических магнитострикционных констант за счет цинка. Однако при работе с большой амплиту дой положительное значение может иметь их повышенная индукция на сыщения. Как будет показано далее, нелинейность магнитострикционных характеристик ферритов, приводящая к снижению предельной излучае- мой преобразователями мощности, обусловливается в основном величи ной индукции насыщения. [c.117]

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]

Оплав ЭП207, так же как и никель, при изготовлении преобразователей используется в виде ленты определенной ширины толщиной 0,1—0,3 мм. К достоинствам этого сплава следует отнести его более высокие магнитострикционные свойства и более высокую точку Кюри (900°С) к недостаткам — сравнительно высокую стоимость, сложность изготовления, а также повышенную коэрцитивную силу, что приводит при длительной эксплуатации к частичной потере его магнитострикционных свойств. Для импульсных генераторов применяются в основном плоские двухстержневые преобразователи. [c.170]

Получение упругих колебаний ультразвуковой частоты достигается за счет магнитострикционного или пьезоэлектрического эффектов. Магнитострикщюнный эффект был открыт Джоулем в 1847 г., а явление пьезоэлектричества открыто братьями Кюри в 1880 г. Явлением магнитострикщ1и называется изменение формы и объема ферромагнетика при его намагничивании. [c.256]

Необходимо учитывать зависимость эффекта магнитострикции от температуры и охлаждать стриктор во время работы. Например, у никелевых вибраторов нри температуре 100° С магнитострикционные свойства снижаются, а при точке Кюри исчезают совсем. Пермендюр способен выдерживать нагрев до 800° С. Магнитострикционные излучатели работают в частотном диапазоне 5—150 кгц. [c.295]

Особый интерес для возбуждения гидроакустических сигналов представили явления, связанные с образованием механических сил при действии электрических или магнитных полей. Сила воздействия на ферромагнитные материалы магнитного поля была известна очень давно. В 1819 г. Г. Эрстед показал, что вокруг проволоки, по которой протекает электрический ток, образуется магнитное поле. В 1831 г. М. Фарадей открыл индукцию электрического тока в проводе при протекании электрического тока в расположенной рядом катушке. В 1840 г. Дж. Джоуль количественно оценил магнитострикционный эффект, измерив размеры изменения магнитного материала прн воздействии магнитного поля. В 1880 г. братья Кюри открыли пьезоэлектрический эффект, состоящий в появлении электрических зарядов на поверхности некоторых типов кристаллов прп наличии механических напряжений [5]. Был открыт и обратный эффект, связанный с возникновением механической деформации кристаллов при воздействии на них электрического поля. Магни-тострикция и пьезоэлектрический эффект, а такл-се их воздействие на арматуру электромагнита стали основой для разработки конструкций большинства гидроакустических преобразователей. [c.9]

Из рис. 6.23 следует, что магнитострикционное изменение размеров объемов тела, становящихся доменами при охлаждении ниже точки Кюри, должно приводить к возникновению внутренних напряжений. Например, изменению длины доменов 1 и 3 препятствуют домены 2 и 4, длина которых изменяется в перпендикулярном направлении. При намагничивании тела внешним полем возникают также внутренние напряжения вследствие изменения доменной структуры (см. раздел 6.4.2) и соответствующего перераспределения магпитострикционных деформаций. [c.105]

При приближении к точке Кюри, где величина самопроизвольной намагниченности и связанные с ней объемные эффекты претерпевают наиболее резкие изменения, аномалии теплового расширения, а также упругости особенно велики. Пользуясь термодинамикой, без всяких предположений модельного характера, можно получить ряд общих соотношений, связывающих эти аномалии с магнитострикционными и магнитоупругими эффектами, измеренными в области Кюри, где все поведение ферромагнетика почти полностью определяется паранроцессом. Воспользуемся для этого (так же как и в гл. III, 5) теорией фазовых переходов второго рода. Согласно последней мы должны положить, что в точке Кюри отсутствуют скачки энтропии S, объема V и самопроизвольной намагниченности 4, т. е. [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...