Магнитные материалы и их основные свойства

Глава IV. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА [c.72]

Настоящая книга состоит из четырех глав, в которых рассматриваются некоторые перспективные для производства изделий электронной техники полупроводниковые, магнитные, диэлектрические и лазерные материалы. В каждой главе описаны физические процессы, происходящие в конкретных материалах, свойства, основные методы получения и области применения. Особое внимание уделено зависимости свойств материалов от их состава, структуры и технологии получения. [c.3]

Механикой называют область науки, цель которой — изучение движения и напряженного состояния элементов машин, строительных конструкций, сплошных сред и т. п. под действием приложенных к ним сил. Современное состояние этой науки достаточно полно определяется ее основными составными частями общей механикой, к которой относят механику материальных точек, тел и их систем, сплошных и дискретных сред, колебания механических систем, теорию механизмов и машин и др. механикой деформируемых твердых тел, к которой относят теории упругости, пластичности, ползучести, теорию, стержней, ферм, оболочек и др. механикой жидкости и газа с разделами газо- и аэродинамика, магнитная гидродинамика и др. комплексными и специальными разделами механики, в частности биомеханикой, теорией прочности конструкций и материалов, экспериментальными методами исследования свойств материалов и др. [c.4]

Этот раздел посвящен воздействию подводной океанской среды на ряд материалов и компонентов, находящих применение в морской технологии. К их числу относятся керамика, бумага, текстиль н такие изделия, как фотоматериалы и магнитная лента. Основное внимание будет уделено вопросу разрушения и изменения свойств этих материалов под воздействием морской воды и морских организмов. [c.471]

Магнитными называют материалы, основным свойством которых является способность намагничиваться под влиянием внешнего магнитного поля. К магнитным материалам относятся материалы на основе чистого железа, никеля, кобальта и их сплавов. Магнитные свойства материалов характеризуются рядом физических величин или магнитными характеристиками. Приведем основные магнитные характеристики. [c.116]

К магнитным материалам относятся материалы на основе чистого железа, никеля, кобальта и их сплавов. Основным свойством магнитных материалов является способность намагничиваться под влиянием внешнего магнитного поля. [c.286]

Благодаря снижению магнитных потерь и повышению магнитной индукции уменьшаются потери электроэнергии, габаритные размеры магнитопровода и, следовательно, расход материалов. Повышение магнитной проницаемости (индукции) позволяет не только создать тот же магнитный поток (одинаковую мощность) при уменьшенном размере магнитопровода, но и снизить напряженность магнитного поля, что дает экономию обмоточной меди и снижение потерь энергии в обмотках. Для малогабаритных электродвигателей, где велика доля потерь в меди обмоток, это может играть большую роль, так как означает значительное снижение расхода обмоточных материалов при улучшении характеристик машин. Таким образом, снижение удельных потерь ЭТС сокращает потери энергии при перемагничивании магнитопровода, а повышение индукции позволяет сократить потери энергии и в стали, и в меди обмоток, а также уменьшить размеры магнитопровода при прежней мощности. В изотропных ЭТС сокращение магнитных потерь при заданной толщине достигается в основном повьппением содержания кремния (или суммарного содержания кремния и алюминия), что сопровождается снижением магнитной индукции в сильных полях. Поэтому степень легирования изотропных ЭТС кремнием изменяется в широких пределах в зависимости от требуемых магнитных свойств и с учетом назначения магнитопроводов. Анизотропные стали содержат 2,8-3,2 % кремния, иногда их дополнительно легируют медью (до 0,4-0,7 %). [c.346]

Примеры материалов с разными электрическими и магнитными характеристиками приведены в табл. 1.1, так что читателю станут знакомы их названия. Некоторые из основных свойств этих материалов рассматриваются в следующих разделах этой главы. Полное физическое описание можно найти в книгах по материаловедению, физике твердого тела и электротехнике. [c.23]

Сложный характер одновременного влияния (часто в противоположных направлениях) различных факторов на магнитные свойства материалов, как правило, не позволяет их разграничить и определить влияние каждого. Только в некоторых (простых) случаях имеется возможность определить влияние одного или нескольких (основных) факторов на размеры и форму петли гистерезиса. В случае, если этот фактор одновременно и однозначно влияет на другие физические (немагнитные) свойства материала, можно установить связь между ними и использовать ма- [c.64]

В настоящее время в большинстве курсов физики принят другой порядок изложения основ электричества и магнетизма, в котором в качестве основного магнитного явления принимается магнитное действие тока. Имеется достаточно физических оснований для выбора именно такого порядка. Взаимодействие токов с полным правом можно отнести к числу фундаментальных явлений природы, таких как всемирное тяготение, взаимодействие электрических зарядов. В то же время магнитные свойства железа и других ферромагнитных материалов присущи только этим веществам и отражают особенности их структуры. Ферромагнетизм принадлежит к числу наиболее сложных явлений, и его объяснение 226 [c.226]

Установки для пайки световым лу-чо.м. Концентрированный нагрев сфокусированной лучистой энергией имеет ряд преимуществ, основными из которых являются бесконтактный подвод энергии к изделиям за счет удаления источника от объекта нагрева, возможность передачи эиергии через оптически прозрачные оболочки как в контролируемой среде, так и в вакууме, и, что особенно важно для процессов пайки, нагрев различных материалов происходит независимо ог их электрических, магнитных и других свойств с широкими пределами регулирования и управления параметрами процесса. [c.183]

В первой части гл. 5 (ее можно назвать теоретической) описаны закономерности, связанные с магнитными константами (магнитный момент, точка Кюри, магнитострикция), процессы намагничивания, анизотропия, дано обоснование способов оптимизации гистерезисных магнитных свойств. Во второй части — рассматриваются основные группы, магнитномягких и других материалов магнитной природы (инвары, сплавы с высокой магнитомеханической связью), а также области и перспективы их практического использования. [c.17]

Магнитный вид неразрушающего контроля применяют в основном для изделий из ферромагнитных материалов. Магнитные характеристики таких материалов являются информативными параметрами, так как зависят от их физико-механических свойств, химического состава, вида механической и термической обработки, а также от размеров и сплошности изделий. [c.98]

В качестве защитных покрытий чаще всего применяют тугоплавкие и жаростойкие материалы. Под жаростойкими обычно подразумеваются такие материалы, которые обладают способностью противостоять при высокой температуре химическому воздействию, в частности окислению, на воздухе или в иной газовой среде. Работы по использованию жаростойких материалов в современной технике в последнее время ведутся по двум основным направлениям. Первое, основывающееся на многолетнем опыте применения различных материалов в качестве огнеупоров в металлургической, химической и других отраслях промышленности, сводится к использованию в конструкциях и аппаратах отдельных элементов, изготовленных целиком из жаростойких материалов. Примером практического применения таких элементов могут служить вкладыши ракетных двигателей, каналы магнитно-гидродинамических преобразователей тепловой энергии в электрическую и др. [29, 30]. Второе направление — применение жаростойких материалов в качестве защитных покрытий, способных предохранять различные изделия от перегрева и поверхностной и межкристаллитной коррозии. Примером использования жаростойких соединений в качестве защитных покрытий могут служить керамические намазки, часто армированные стеклотканью, наносимые на внутреннюю поверхность насадок для истечения продуктов горения ракетного топлива, силицидные мате риалы, закрепляемые на изделиях из тугоплавких металлов с целью предохранения их от коррозии, и др. [31, 32]. Оба направления усиленно развиваются. Однако здесь целесообразно ограничиться лишь некоторыми вопросами, относящимися ко второму направлению, а именно — рассмотрением свойств и оценкой отдельных материалов с точки зрения их пригодности для защитных покрытий. [c.39]

Интерес к этому материалу должен, по-видимому, поддерживаться известными из учебников [149, 164, 165] идеями о важной роли симметрии при определении правильных линейных векторных пространств, лежащих в основе любого расчета. Поскольку эти главы посвящены в основном математическим проблемам, хотя и изложенным с точки зрения физика, их результаты являются общими и самостоятельными независимо от приложений. Они могут найти применение в проблеме фазовых переходов, сопровождающихся изменением симметрии, в зонной электронной теории, в теории обусловленных электронными переходами оптических свойств и в задачах электрон-фононного. взаимодействия и процессов рассеяния, включая явления переноса. При непосредственном обобщении этих результатов они могут быть применены к проблемам магнитных кристаллов, спиновых волн и т. д. Мы надеемся, что изложенные здесь основы теории позволят читателю легко освоить эти обобщения. [c.256]

Этот ютасс материалов охватывает твердотельные системы (обычно окислы и смеси окислов), не яв тяющиеся кристаллическими, т е. не обладающие пространственным упорядочением (трансляционным и ориентационным) в расположении атомов, их магнитных моментов, электрических, дипольных моментов молекул и др. Основное свойство стекла - наличие большого числа метастабильньгх (долгоживущих) макросостояний, приводящее к явлениям медленной релаксации системы. [c.50]

Свойства металлов и сплавов зависят от их состава, структуры, которые могут изменяться в широких пределах под влиянием различной обработки поэтому одной из основных задач курса Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы является изложение основ учения о внутрикристаллической природе металлов и сплавов, о их структуре, факторах, влияющих на структуру и физико-химические свойства (электрические, магнитные, тепловые, прочностные, коррозионные и др.) электротехнических материалов. Поэтому инженер-элек- [c.3]

Термомагнитными называются магнитно-мягкие материалы, обладающие сильной зависимостью магнитной проницаемости от температуры. Основная область их применения (табл. 100) — термокомпенсаторы измерительных приборов, которые выполняются в виде магнитных шунтов, ответвляющих на себя часть рабочего магнитного потока. При повышении температуры магнитная проницаемость шунта падает, его шунтирующее действие ослабевает и рабочий магнитный поток возрастает настолько, что компенсирует влияние температуры на сопротивление измерительной обмотки, жесткость противодействующих пружин и магнитную индукцию в нейтрали постоянного магнита. Кроме того, термомагнитные материалы используют в различных термореле и сердечниках контурных дросселей, резонирующих при определенной температуре. Для термокомпенсаторов необходимо, чтобы термомагнитные материалы обладали сильной зависимостью магнитных свойств от температуры в климатическом диапазоне температур (от —60 до -f60 °С). Так как согласно рис. 5 (см. с. 11) магнитные свойства всех ферро- и [c.221]

Полученные в ходе многих успешных экспериментов характеристики свойств аморфных металлов обусловили повышенный интерес к практическому применению этих материалов. Это видно по табл. 1.1, где сделана попытка проследить историю развития исследований аморфных металлов. В 1970 г. появилась основная технология получения непрерывных аморфных металлических лент методы центробежной закалки [2, 4] и закалки в валках (прокатки расплава) [5]. До этого удавалось получать лишь небольшие аморфные пластинки. Именно тогда, с появлением возможности изготовления лент, было установлено, что сплавы, хрупкие в кристаллическом состоянии, при аморфизации приобретают высокую пластичность и прочность [2, 6]. То, что до тех пор интересовало лишь экспериментаторов-одиночек, вдруг оказалось в центре всеобш,его внимания. После 1970 г. появились многочисленные разработки аморфных сплавов, были открыты многие другие их интересные свойства. Так, в 1974 г. были обнаружены свер хвысокая коррозионная стойкость [7] и высокая магнитная проницаемость [8, 9] аморфных сплавов. Сегодня эти новые материалы из мечты превратились в реальность. [c.26]

Магнитно-мягкие стали и сплавы отличаются легкой намагничивае-мостью в относительно слабых магнитных полях. Их основными потребительскими свойствами являются высокая магнитная проницаемость, низкая коэрцитивная сила, малые потери на вихревые токи и при пере-магничивании. Эти свойства обеспечивает гомогенная (чистый металл или твердый раствор) структура без примесей. Для устранения внутренних напряжений магнитно-мягкие материалы должны быть полностью рекристаллизованы, так как даже слабый наклеп существенно снижает магнитную проницаемость и повышает коэрцитивную силу. При микроструктуре из более крупных зерен магнитная проницаемость возрастает. [c.184]

Для получения материалов с максимальной магнитной энергией также желательно иметь керамику с минимальной пористостью. Керамическая структура поликристаллических ферритов существенно влияет и на их электрические свойства [48]. Увеличение пористости и дисперсности должно сопровождаться ростом электросопротивления. Эффект микропримесей может быть различным в зависимости от их собственного сопротивления по отношению к сопротивлению основного вещества. По данным [151], локализация кальция по границам зерен в кальцийсодержащих ферритах сопровождается значительным увеличением сопротивления. Вместе с тем повышение концентрации Fe +, образующегося в результате диссоциации на границе зерен, оказывает прямо противоположный эффект. [c.25]

Советское электроматериалозедение поднялось на весьма высокую ступень развития. Отечественные предприятия успешно производят электротехнические материалы для изготовления самых разнообразных электротехнических и радиотехнических изделий. Однако дальнейшее развитие электротехники и радиотехники с еще большим повышением электрических напряжений и частот, с необходимостью работы электрических устройств в условиях повышенных тем1ператур, повышенной влажности и воздействия химически активных сред, с уменьшением габаритных размеров и весов устройств при повышении отнесенной к единице объема мощности, с улучшением стабильности настройки колебательных контуров радиотехнической аппаратуры и пр. предъявляют к электротехническим материалам все более жесткие требования и вызывают необходимость разработки новых, более совершенных материалов. Современные мощные электрические машины, аппараты высокого напряжения, устройства автоматики и телемеханики, высокочастотные и ультравысокочастотные установки вообще не могли бы быть выполнены без новых электротехнических материалов, и для правильной эксплуатации их требуется знание характерных особенностей этих материалов. В нашей стране разработка новых электротехнических материалов производится на основе сознательного использования достижений советской науки, установившей основные закономерности, которые связывают электрические и магнитные свойства вещества с его химическим составом и строением. Это дает возможность создания материалов с заранее заданными свойствами. [c.6]

В качестве магнитотвердых материалов применяют высокоуглеродистые стали (марок УЮ, У12, У13), закаленные на мартенсит их основным недостатком является нестабильность магнитных свойств вследствие протекающего старения. Улучшение магнитных свойств деталей и повышение их стабильности достигается применением сталей, легированных хромом, вольфрамом, кобальтом. Наиболее распространена хромистая сталь марки ЕХЗ (ГОСТ 6862—54). Для изделий, где требуются мощные магниты, например, для приборов навигации применяют кобальтовые стали (марки ЕХ5К5, ЕХ9К15М, ЕХ13К30 и др.), имеющие высокие магнитные свойства. Однако эти стали являются дорогими. [c.189]

Несмотря на очевидные значительные успехи в развитии диффузионной сварки, еще имеется множество нерешенных вопросов, которые сложно, а в ряде случаев и невозможно решить в рамках традиционных схем и подходов. Это относится, например, к соединению магнитных и аморфных сплавов, пьезо- и оптокерамики, а также полупроводниковых структур, когда воздействие температур выше 0,7 Гпл и сварочных давлений свыше 0,8 предела текучести От приводит к необратимым изменениям исходных свойств свариваемых материалов или их разрушению. Поэтому основным направлением исследований в области разработки технологий является поиск методов интенсификации процесса диффузионной сварки, которые позволили бы получать высококачественные сварные соединения при температурах (0,2...0,3)7 пл и сварочных давлениях, исключающих макропластическую деформацию прикон-тактных областей. [c.5]

Сплавы для элементов памяти систем управления, автоматизации и связи используют в качестве так называемых полупостоянных или переменных магнитов, подвергаемых в процессе эксплуатации большому числу циклов перемагничивания (10 -10 °). Магнитное состояние таких материалов изменяется под воздействием кратковременных изменений тока в управляющих катушках и описывается параметрами полной рабочей петли гистерезиса, соответствующей принятой стандартной максимальной напряженности намагничивающего поля равной 8 или 16 кА/м. Основными магнитными характеристиками таких сплавов при указанном являются заданное в интервале от 1,5 до 5 кА/м значение коэрцитивной силы, высокие значения остаточной индукции и коэффициента прямоугольности, с которым связано малое время перемагничивания порядка микросекунд. Специфика требований, предъявляемых к материалам этого назначения, обусловила выделение их в особую фуппу полутвердых магнитных сплавов. Магнитные свойства всех магнитно-полутвердых сплавов формируются в процессе холодной деформации с высокой степенью обжатия более 80 % и последующего отпуска в интервале 500—700 °С. Сплавы поставляют в холоднодеформированном состоянии. Операции, необходимые для изготовления деталей, проводятся до отпуска, так как после него сплавы теряют пластичность и их твердость увеличивается. Сплавы для элементов памяти можно разделить на две подфуппы а) сплавы на основе систем Ре—Со—Сг и Ре—N1 (для элементов с внешней памятью) б) сплавы на основе системы Ре—Со—N1 (для элементов с внутренней памятью). [c.550]

Сплавы называют изотропными, так как их магнитные свойства одинаковы, независимо от направления намагничивания. Основными материалами этой группы являются сплавы на основе алюминия, никеля, меди и железа. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, даже в горячем состоянии они не поддаются ковке и прокатке, магниты из них изготовляют литьем или прессованием из порошков. Получение высокой коэрцитивной силы связано с механизмом дисперсионного твердения. При определенных условиях охлаждения сплава появляются две фазы слабомагнптный твердый раствор железа и алюминия (Р -фаза) и однодоменные частицы почти [c.264]

Доставленная из электролизного цеха пена подвергается магнитной сепарации для извлечения железных предметов, дробится в щековой дробилке и далее поступает на мокрое измельчение в шаровую мельницу. Основной составляющей помола являются частицы класса —0,075 мм, содержание которых достигает 80—90 %. Полученный продукт подвергается флотации, которая основана на свойстве несмачивающихся водой (гидрофобных) материалов прилипать к находящимся в растворе пузырькам воздуха. Гидрофобность материала может быть усилена введением в раствор флотореагентов (керосин, сосновое масло, скипидар), которые, попадая на поверхность гидрофобных частиц, еще более ухудшают их смачиваемость водой, и с пузырьками воздуха эти частицы выносятся на поверхность пульпы. Чем мельче гидрофобные частицы, тем эффективнее идет процесс флотации. [c.380]

Псевдоплавленые магнитно-абразивные материалы получают смешиванием Ti, С, Fe, их прессованием и нагревом при Т = 1700-1750 С, в процессе которого образуется карбид титана. Ti пропитывается перегретым расплавом железа, в результате чего устанавливается прочная связь между Ti и Fe, поэтому псевдоплавленые МАМ обладают более высокими эксплуатационными свойствами по сравнению со спеченными. К преимуществам псевдоплавленых МАМ относится возможность получения МАМ с содержанием абразивной составляющей более 20 %. Химический состав, а также структура МАМ (гомогенность распределения Ti по обьему материала) зависит только от параметров процесса. Максимальная прочность зерен композиции Fe-Ti наблюдается при содержании карбида титана 40 % (рис. 1.01). При меньшем содержании Ti прочность МАМ в основном определяется прочностью железа. При содержании карбида титана 40 % структура МАМ представляет собой карбидные частицы, изолированные друг от друга прослойками плас [c.193]

Среди шпинелей были найдены ферриты, обладаюш ие полезными для магнитострикционных преобразователей характеристиками, т. е. с заметными магнитострикционными свойствами и в достаточной степени магнитомягкие (магнитострикционные свойства в первом приближении характеризуются величиной магнитостривщии насыш ения Ха, магнитная мягкость материала — величиной начальной магнитной проницаемости Ло и коэрцитивной силы Не). При выборе материалов для преобразователей можно пользоваться приближенными соотношениями, вытекаюш ими из работ Ван дер Бургта [7] и Шура с сотрудниками [39—40]. Эти соотношения, базирующиеся на исследованиях Бозорта и Вильямса [41, 11], связывают чувствительность преобразователей в режиме приема (11/р) и коэффициент их магнитомеханической связи К с основными статическими характеристиками материала — Хв, индукцией насыщения Вв". [c.116]

Эластичные магниты. Как отмечалось, важнейшим недостатком основных групп материалов для постоянных магнитов — литых сплавов и магнитнотвердых ферритов — являются их плохие механические свойства (высокие твердость и хрупкость). Применение же пластически деформируемых сплавов ограничено их высокой стоимостью. В последнее время появились магниты на резиновой основе. Они могут быть любой 4юрмы, которую допускает технология резины — в виде шнуров, длинных полос, листов и т. п. Такой материал легко режется ножницами, штампуется, сгибается, скручивается. Известно применение магнитной резины в качестве листов магнитной памяти для вычислительных машин, магнитов для отклоняющих систем в телевидении, корректирующих магнитов и др. [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...