Магнитный гистерезис в магнитных материалах

Материалы с одноосной анизотропией полей рассеяния (анизотропией формы), причина магнитного гистерезиса в которых обусловлена необратимым вращением вектора намагниченности в однодоменных частицах. К этой группе следует отнести магниты из однодоменных удлиненных частиц железа или сплава Fe—Со (ESD-магниты) и сплавы на основе Fe—Ni—А1—Со и Fe—Со-Сг. [c.512]

Материалы с одноосной кристаллической анизотропией, причина магнитного гистерезиса в которых связана с трудностью необратимого смещения доменных границ или трудностью образования зародыша обратной намагниченности. Сюда следует отнести материалы на основе интерметаллических соединений РЗМ с З -переходными металлами и сплавы на основе Fe—Pt, Со—Pt, Mn—Al, Mn—Bi. [c.512]

В случае сегнетоэлектрика кривая зависимости заряда от напряжения приобретает вид петли такого же характера, как петля гистерезиса в магнитных материалах (фиг. 29, в) и в этом случае площадь петли пропорциональна потерям энергии за один период. [c.62]

Кроме того, магнитные свойства материалов характеризуются зависимостью магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н, называемой кривой намагничивания. Во многих случаях для получения кривой намагничивания в качестве исходного принимают размагниченное состояние вещества, при котором в отсутствие внешнего магнитного поля индукция равна нулю. При цикличном перемагничивании кривая намагничивания образует петлю гистерезиса (рис. 11). [c.23]

Подстановкой в уравнения (1-6) — (1-8) вместо в и р их комплексных значений будут учтены потери в материале и его нагрев за счет магнитного гистерезиса и переменной электрической поляризации. При этом сам вид уравнений останется неизменным. [c.10]

Магнитотвердые материалы в отличие от магнитомягких имеют существенно большие коэрцитивную силу, которая расположена в пределах от 5-10 до 5-10 А/м, и площадь петли гистерезиса. Такие магнитные материалы применяются для изготовления постоянных магнитов — источников постоянных магнитных полей, которые практически во многих случаях выгоднее, чем электромагнитные. [c.105]

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]

Для восстановления первоначальных магнитных свойств магнитомягкие материалы подвергают отжигу, который снимает внутренние напряжения и вызывает рекристаллизацию зерен. Магнитные свойства зависят от размера зерна. Поверхностные слои зерен вследствие искажения строения кристаллов характеризуются повышенной коэрцитивной силой. При мелкозернистом строении суммарная поверхность зерен в единице объема больше, чем при крупнозернистом материале, поэтому в материале, состоящем из мелких зерен, влияние поверхностных искажений слоев сказывается сильнее и у него коэрцитивная сила больше. Внутренние напряжения нередко связаны с наличием в материале различных загрязнений, например кислорода в чистом железе, примесей или присадок кобальта, хрома, вольфрама. Используя примеси, усложняющие кристаллическую решетку, вводя технологическую операцию закалки, а иногда добиваясь ориентации структуры доменов в магнитном поле, получают магнитотвердые материалы. При перемагничивании ферромагнетиков в переменных магнитных полях всегда наблюдаются тепловые потери энергии. Они обусловлены потерями на гистерезис и динамическими потерями. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуцированными в массе магнитного материала, а отчасти и так называемым магнитным последействием, или магнитной вязкостью. Потери на вихревые токи зависят от электрического сопротивления ферромагнетика. Чем выше удельное сопротивление ферромагнетика, тем меньше потери на вихревые токи. Магнитное последействие особенно заметно проявляется в магнитомягких материалах в области слабых полей. [c.272]

В зависимости от формы и площади петли гистерезиса ферромагнетики разделяют на магнитно-мягкие и магнитно-твердые. Магнитно-мягкие материалы обладают низкой коэрцитивной силой и высокой проницаемостью. У лучших сплавов этого типа Я<, составляет = 0,3 А/м (0,4 Э), а л достигает значения S3 10 . Магнитно-твердые материалы характеризуются высокой коэрцитивной силой (Яд я= 10 — 10 А/м) и, как правило, большим остаточным магнетизмом (Вг 1,5 Т). [c.287]

Гистерезисные двигатели. Статор гистерезисного двигателя выполняется аналогично статору асинхронного двигателя, а ротор изготовляется в виде сплошного или пустотелого цилиндра из магнитно-твердого материала. Вращающий момент в двигателе создается за счет гистерезиса в материале ротора при перемагничивании его вращающимся полем статора. [c.317]

Центральное место в изучении свойств магнитных материалов занимает метод, основанный на изучении динамической петли гистерезиса в переменном магнитном поле. [c.159]

Цель лабораторной работы — изучение динамической петли магнитного гистерезиса для исследования основных магнитных свойств по кривой намагничивания и изучения процессов, протекающих в ферромагнитных материалах во внешних магнитных полях. [c.159]

Кроме указанных групп магнитных материалов в технике все большее применение находят материалы с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД), магнитострикционные, тонкопленочные, аморфные магнитные материалы, магнитные жидкости. Получение материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (например, магнитных пленок) позволило существенно увеличить быстродействие считывания информации за счет сокращения времени перемагничивания с одновременным увеличением проницаемости в слабых полях. [c.164]

При перемагничивании ферромагнетиков в магнитном поле возникает несколько видов энергетических потерь. Потери на гистерезис или перемагничивание для магнитомягких материалов невелики, в отличие от тепловых удельных потерь, связанных с возникновением токов Фуко. [c.529]

Существуют два способа получения материала с прямоугольной петлей гистерезиса создание кристаллографической или магнитной текстуры. Кристаллографическая текстура достигается посредством холодной пластической деформации при прокатке с большими степенями обжатия, магнитная — путем охлаждения материала при закалке в магнитном поле (термомагнитная обработка). Векторы намагниченности при такой закалке ориентируются вдоль поля. При последуюш ем перемагничивании в том же направлении вращение векторов отсутствует. Кристаллографическую текстуру можно создать в любом материале, способном пластически деформироваться. Магнитная текстура возможна только у некоторых сплавов, так как у чистых металлов (Fe, N1, Со) она не наблюдается. Несмотря на большие практические достижения в области термомагнитной обработки, сущность этого явления недостаточно ясна. [c.539]

Термическая обработка деталей из материалов, поставляемых в отожженном состоянии, имеет целью максимально восстановить индукцию, снизившуюся пр штамповке или резке деталей из листа или навивке ленты, и уменьшить коэрцитивную силу, возросшую при этом, так как именно она в основном определяет потери на гистерезис. При поставке материалов и неотожженном состоянии цель термической обработки получить значения магнитных параметров, нормируемые ГОСТом н ТУ или превзойти их. [c.710]

Высокий коэффициент прямоугольности петли гистерезиса, низкая коэрцитивная сила и малые потери энергии позволяют применять аморфные сплавы на основе железа в магнитных усилителях. Подобные сплавы на основе кобальта широко используются при изготовлении магнитных экранов и в магнитных головках. Имея начальную магнитную проницаемость, близкую к кристаллическим аналогам, эти сплавы отличаются более высокой (почти на порядок) износостойкостью, что весьма важно для материалов магнитных головок. Свойства некоторых аморфных и кристаллических сплавов для магнитных головок приведены в табл. 12.3. [c.158]

Ферромагнитные материалы в зависимости от конфигурации их петли магнитного гистерезиса подразделяют на магнитно-твердые и магнитно-мягкие. [c.128]

Из магнитно-мягких сплавов изготавливают электромагниты, магнитопро-воды электрических машин, трансформаторов, электрических приборов и аппаратов. Основные требования, предъявляемые к магнитно-мягким материалам, г низкая коэрцитивная сила (узкая петля гистерезиса), высокая магнитная проницаемость, высокая индукция насыщения, малые потери на вихревые токи и пере-магничивание. Низкие значения и высокая магнитная проницаемость ц достигаются в ферромагнетиках при однофазной близкой к равновесию структуре с минимумом внутренних напряжений. [c.128]

А) Малым температурным коэффициентом модуля упругости. В) Прямоугольной петлей магнитного гистерезиса. С) Высокой диэлектрической проницаемостью. D) Температурными коэффициентами линейного расширения, равными коэффициентам неметаллических материалов. [c.131]

В) Узкую петлю гистерезиса имеют магнитно-мягкие материалы. [c.134]

Система управления вращением спутника DME-A потребляет мощность около 2 Вт. Для стабилизации угловой скорости необходимо компенсировать потерю его энергии за счет вихревых токов, наводимых в корпусе аппарата, потерь на гистерезис в электромагнитах и других магнитных материалах спутника. Так как эта энергия очень мала, то время работы системы разгона за день не превышает 0,1%. За время жизни спутника средняя рассеиваемая энергия не превышает 0,002 Вт. Полная масса системы составляет J,5 кг [32]. [c.46]

Если магнитные включения в материале не полностью изолированы в немагнитной матрице, то метод вращательного гистерезиса неприменим для структурного анализа. В этом случае соответствующую информацию часто можно получить путем изучения поведения границ доменов. Более того, поскольку, как было установлено, на величину коэрцитивной силы оказывают влияние напряжения и степень гетерогенности, для получения сведений о структуре материала с незначительной гетерогенностью часто проводят исследования процесса намагничивания или петли гистерезиса. [c.303]

Давно известно, что многие магнитные материалы обнаруживают значительное изменение свойств после отжига или охлаждения в магнитном поле. Этот эффект термомагнитной обработки,, позволяющий проникнуть в природу материала, является довольно обычным для магнитных сплавов. В общем, если магнитный материал охлаждается или отжигается в магнитном поле, проницаемость, остаточная индукция, коэрцитивная сила и часто форма) петли гистерезиса изменяются. В магнитно-мягких материалах проницаемость обычно повышается, а коэрцитивная сила часто понижается при измерениях в направлении приложенного при отжиге магнитного поля, тогда как в магнитно-твердых материалах увеличивается прямоугольность кривой размагничивания и возрастает коэрцитивная сила. На внутренних петлях гистерезиса (т. е. когда намагничивание в положительном и отрицательном направлениях не доводят до полного насыщения, см. фиг. 23) часто наблюдается так называемый перминвар-эффект (см. разд. 6.1). [c.306]

Магнитные свойства материалов контролируемых деталей характеризуются петлей гистерезиса (рис. 6.34). Значение индукции на петле гистерезиса при Н = О называют остаточной индукцией В ( магнитной индукцией, оставшейся в образце после снятия поля). Величину Н , соответствующую В=О, называют коэрцитивной силой. Индукцию при наибольшей намагниченности образца называют индукцией насьпцения В . [c.191]

Магнитомягкие материалы. Магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения [i перемагни-чиваются в относительно слабых магнитных иоля.ч напряженностью //- 10h-10 А/м, относятся к магннтомяг-ким. Для этих материалов характерны высокие значения относительной магнитной проницаемости — начальной Цгнач= 102- -10 и максимальной Ц тац— lO s-Ю ". Коэрцитивная сила Не магнитомягких материалов составляет обычно от 1 до 10 А/м, а потери на магнитный гистерезис очень малы— 1 — 10 Дж/м на один цикл перемагничивания. Для многих материалов в качестве справочной характеристики приводят удельные потери, т. е, мощность потерь Р, на частотах перемагничиваю-щего ноля 50 или 400 Гц при различных значениях амплитуды индукции (например, Pi,o/so — мощность потерь на частоте 50 Гц при индукции, равной 1,0 Тл). [c.615]

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]

В силу изложенного в качестве материала для электромагнитов, работающих в переменных полях, применяют те, которые имеют узкие петли гистерезиса, что связано с малой коэрцитивной силой. Такие материалы называют магнитомягкими, они отличаются малым запасом магнитной энергии, способностью легко перемагничиваться и размагничиваться, высокой магнитной проницаемостью в слабых и средних полях. В отличие от них материалы с широкой петлей гистерезиса, с большой коэрцитивной силой отличаются большим запа.сом магнитной энергии и устойчивым намагничиванием. Их называют магнитотвердыми и применяют для изготовления постоянных магнитов. [c.292]

Ферромагнитные материалы с широкой петлей гистерезиса ( 17.1), именуемые магнитнотвердыми, обладают весьма большой коэрцитивной силой, что связано с их структурными особенностями. При рассмотрении условий намагничивания отмечалось, что ряд факторов — наличие внутренних напряжений, искажений решетки и включений препятствует смещению границ между доменами, что сказывается в появлении высокой коэрцитивной силы. Однако исключительно высокие значения Яс, получаемые для некоторых сплавов, уже нельзя объяснить влиянием указанных факторов. Для сплавов с коэрцитивной силой свыше 40 ООО ajM допускают возможность образования в процессе охлаждения изолированных намагниченных частиц — доменов, расположенных среди слабомагнитной фазы процессы смещения в таких материалах затруднены и их перемагничи-вание возможно только с помощью процесса вращения. Исследования показывают, что достаточно небольшого количества изолированных намагниченных частиц, чтобы материал имел весьма высокую коэрцитивную силу. В некоторых сплавах этого типа охлаждение ведется в магнитном поле, магнитные моменты в изолированных доменах оказываются ориентированными по направлениям, близким к направлению магнитного поля. Получены сплавы не только с магнитной, но и с кристаллической текстурой. [c.261]

Характеристики - магнитнотвердых материалов. Свойства таких материалов во многом определяются кривой размагничивания это участок предельной петли гистерезиса, расположенный во втором квадранте (рис. 20.1). К характеристикам магнитнотвердых,материалов относятся остаточная индукция и коэрцитивная сила Не, а также удвоенная максимальная объемная плотность энергии магнитного поля в воздушном зазоре она измеряется в дж1м , если В [c.262]

В литературе можно найти многочисленные примеры исследования влияния давления на параметры индуктивных элементов. Индуктивность компонентов, содержащих железный порошок в пластиковой матрице, обычно пропорциональна давлению, однако эти изменения не носят постоянного характера. Единственный описанный в литературе случай существенного остаточного изменения параметров в результате воздействия давления связан со специальным сердечником из материала с ориентированной зеренной структурой и с прямоугольной петлей гистерезиса. Сведения о влиянии давления на элементы устройств магнитной памяти в литературе найти не удалось, но можно предположить, что такие компоненты будут выходить из строя при однократном повышении давления, поскольку в них используются материалы, аналогичные применяелйлм в ориентированных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. [c.482]

Гидростабилизированные платформы G 01 С 21/18 Гистерезис <в муфтах сцепления Н 02 К 49/04, G 01 D 4/06 в счетчиках импульсов Н 03 к 25/12) Глина (уплотняющие огнеупорные глинистые материалы С 04 В 35/66 формование В 28 В, В 44 С) Глиномешалки В 28 С 3/00 Глубина [жидкости (измерение G 01 F 23/00-25/00 в буровых скважинах, измерение Е 21 В 47/04) отверстий или пазов, измерение с использованием G 01 В (комбинированных или особых средств 21/18 механических средств 11/22 текучей среды 13/14 электрических или магнитных средств 7/26)] Глубиномеры G 01 В 3/28 Глубокая вытяжка В 21 D 22/20-22/30, 24/00-24/16 Глушение шума двигателей на аэродромах В 64 F 1/26 газотурбинных установок F 02 С 7/24) [c.67]

В слабых полях ц обычно определяется процессами смещения доменных стенок и имеет большую величии у. Для т. н. процессов вращения в намагничиваемых магнитно-твёрдых материалах значение ji меньше (jj, М1/К, где Ms — намагниченность насыщеиия, h К — константа анизотропии). Функция (Я) сначала растёт, достигая максимума при поле — коэрцитивная сила), а затем падает. Зависимость х(Я) может быть обратимой в слабых полях в магнитно-мяг-ких материалах) или необратимо . Последнее связано с гистерезисиыми явления.чи (см. Гистерезис магнитный). Температурная зависимость М. п. определяется разл. механизмами при разных Я. Так, в области, где намагничивание определяют процессы вращения, Ца (Я, — поло анизотропии). Значение Яа K (T)-[Ms T)]- (К -константа анизотропии порядка п) и, следовательно, Ра сильно растёт с ири-ближеьием к точке Кюри Тс в соответствии с общей теорией критических явлений. [c.661]

Магнитно-мягкими являются ферромагнитные материалы (чистое железо и его сплавы с кремнием, никелем, кобальтом или алюминием, кремнием и алюминием, хромом и алюминием), отличительными чертами которых являются высокая магнитная проницаемость, низкая коэрцитивная сила (Н от десятых долей до 100- 150 А/м), малые потери на вихревые токи при перемагничивании, узкая и высокая петля гистерезиса, сравнительно большое электрическое сопротивление. Такие материалы быстро намагничиваются в магнитном поле, но так же быстро теряют свои магнитные свойства при его снятии. Свойства магнитно-мягких материалов сильно зависят от наличия дефектов, создаваемых загрязнениями, внутренними напряжениями и искажениями кристаллической решетки используемых металлов и сплавов. Примеси серы, фосфора, кремния и марганца, от которых не удается освободить литое железо даже при его вакуумной переплавке, существенно увеличивают потери на гистерезис. Использование высокочистых карбонильных или электролитических порошков железа и особенно его сплавов с никелем или кобальтом позволяет получать магнитные материалы, более точные по составу и с лучшими свойствами. Весьма эффективно производство спеченных магнитов из трудноде-формируемых сплавов например, при прокатке порошков в ленту толщиной до 30 мкм обеспечивается выход годного до 95 %, тогда как в случае получения такой же ленты из литого металла - 40 %. [c.207]

Хорошо известно, что отжиг к ристаллических магнитных материалов (или их охлаждение) в магнитном поле как в случае магнитномягких, так и магнитножестких материалов приближает форму летли гистерезиса к прямоугольной и поэтому является эффективным опособо м улучшения магнитных свойств. Кроме того, известно также, что это происходит из-за появления наведенной магнитным полем одноосной магнитной анизотропии. [c.150]

Кривые намагничивания ферромагнитных материалов при перемагничивании образуют петлю магнитного гистерезиса. Площадь петли магнитного гистерезиса пропорциональна Э1 ергии, теряемой в образце на его нагревание за один цикл изменения поля гистерезисные потери). Характерными точками магнитного гистерезиса являются коэрцитивная сила и остаточная намагниченность. [c.157]

Кривые намагничивания ферромагнитаых материалов при перемагничи-вании образуют петлю магнитного гистерезиса (если первоначально не намагниченное вещество намагнитить до насыщения, а затем уменьшать и снова увеличивать напряженность магнитного поля, то изменение индукции не будет следовать начальной кривой). Площадь петли магнитного гистерезиса пропорциональна энергии, теряемой в образце на его нагревание за один цикл изменения поля (гистерезисные потери). Характерными точками магнитного гистерезиса являются коэрцитивная сила и остаточная намагниченность. [c.101]

Для получения деталей электротехнического назначения, а также с целью улучшения обрабатываемости порошковых деталей на основе железных порошков в последние годы широко используются порошки частичнолегированные фосфором, полученные путем введения в них дисперсных частиц феррофосфора. В порошковых материалах из таких порошков наблюдается снижение коэрцитивной силы и потерь на гистерезис, а также повышение магнитной проницаемости по сравнению с порошковыми изделиями из высококачественных железных порошков типа AS 100.29 и АВСЮО.ЗО. Имеются данные, что введение фосфора существенно повышает усталостную прочность в порошковых сталях, обладающих остаточной пористостью. [c.268]

Простейшим устройством, работающим по указанному способу, являются штанги, изготовленные из магнитного материала и жестко прикрепленные к корпусу спутника. Колебательные движения спутника вызывают изменения магнитного поля, наложенного на штанги. Возникающие при гистерезисе в материале потери приводят к рассеянию энергии колебаний. На низких высотах потребная масса магнитного материала невелика. Наприме р, для спутника, летающего на высоте 650 км, она равна приблизительно 200 г. По мере увеличения высоты полета на1пряженность геомагнитного поля уменьшается, поэтому для обеспечения достаточных демпфирующих моментов требуется существенное увеличение моментов инерции спутника. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...