Файл: РМ текст лекций.doc

4.15.2. Металлокерамические магниты

Металлокерамические магниты получают из различных сплавов методами порошковой металлургии. Наиболее часто используют сплавы Fe—Ni— Al— Со и деформируемые сплавы Си— Ni— Со, Си— Ni— Fe, Fe—Со—Мо, Pt—Со и Ag—Мл— Al Механическая прочность таких магнитов в 3—6 раз выше, чем у литых магнитов, но пористость в 3—5% снижает максимальную энергию и остаточную индукцию на 10-20%.

4.15.3. Магнитотвердые ферриты

Наиболее широко применяется феррит бария ВаО6Рё20з, феррит кобальта СоОFе₂Оз и феррит стронция Sr06Fe₂Оз. Высокая коэрцитивная сила этих материалов связана с малым размером кристаллических зерен и сильной магнитокристаллической анизотропией. Магниты из ферритов можно использовать при высоких частотах, что связано с высоким удельным сопротивлением. У бариевых ферритов удельное сопротивление изменяется от 10⁴до 10⁷Омм. Промышленность выпускает бариевые изотропные (БИ) и бариевые анизотропные (БА) магниты, получаемые прессованием в магнитном поле. Анизотропные магниты обладают более высокими магнитными свойствами (max, Hc). По сравнению с литыми бариевые магниты имеют много большую коэрцитивную силу и малую остаточную индукцию, отличаются высокой стабильностью при воздействии магнитных полей, различных механических воздействий, структурного старения. Стоимость магнитов из ферритов почти в 10 раз меньше магнитов из сплава ЮНДК-24. Недостатки — большая хрупкость и твердость, сильная зависимость магнитных свойств от температуры.

4.15.4. Сплавы на основе редкоземельных металлов (рзм)

Сплавы на основе РЗМ обладают очень высокими значениями Нс и Wmax. Наибольший интерес представляет соединение Rco₅и R₂C₁₇, где R — редкоземельный металл. Для бинарных соединений этой группы Wmax≈l90 кДж/м³для тройных сплавов на основе самария и празеодима Wmax≈240 кДж/м' (теоретическое значение). Магниты из этих сплавов получаются наиболее часто жидкофазным спеканием из порошков. Например, магниты на основе SmCo₅спекаются после прессования при температуре 1100°С в течение 30 мин в атмосфере чистого аргона.

Контрольные вопросы к разделу «Магнитные материалы»

1. Что такое абсолютная магнитная проницаемость?

а) это отношение индукции насыщения к остаточной индукции;

б) это отношение индукции насыщения к коэрцитивной силе;

*в) это отношение магнитной индукции к напряженности магнитного поля;

2. Для ферромагнетиков магнитная проницаемость:

*а) всегда больше 1;

б) всегда меньше 1;

в) может быть как больше, так и меньше 1;

3. В каких единицах измеряется ?

а) Гн/м;

*б) безразмерная величина;

в) Гн/Эрстед;

4. Как зависит начальная магнитная проницаемость ферритов от частоты магнитного поля?

а) не зависит от нее;

б) линейно возрастает;

*в) остается постоянной до некоторого значения, а затем падает;

5. Уменьшение  с ростом частоты обусловлено:

а) исчезновением доменной структуры;

б) увеличением потерь на токи Фуко;

*в) инерционностью процессов перемагничивания;

6. Какую температуру называют ТКюри?

А) температуру, при которой значение минимально;

*б) температуру перехода вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное;

в) температуру перехода ферромагнетика из твердого состояния в жидкое;

7. Что такое tgугла магнитных потерь?

а) отношение индуктивного сопротивления к емкости;

б) отношение сопротивления активной составляющей к индуктивной составляющей;

*в) отношение сопротивления индуктивной составляющей к активной составляющей;

8. Что понимают под углом магнитных потерь?

а) это угол, дополняющий угол сдвига фаз в емкостной цепи до 90;

б) это угол между током и напряжением в индуктивной цепи;

*в) это угол, дополняющий угол сдвига фаз между током и напряжением в индуктивной цепи до 90;

9. В каких единицах измеряют tgугла магнитных потерь в системе СИ?

а) 1/град;

б) радиан;

*в) безразмерная величина;

10. Ферриты представляют собой:

а) сплав железа с другими металлами;

*б) смесь окислов железа с окислами других металлов;

в) непрерывный ряд твердых растворов железа;

11. По величине какого параметра ГОСТ проводит классификацию материалов на магнитомягкие и магнитотвердые?

а) по коэффициенту упругости материала;

*б) по величине коэрцитивной силы;

в) по величине магнитной проницаемости;

12. Основной кривой намагничивания называют графически представленную зависимость:

а) магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля;

б) магнитной проницаемости от температуры;

*в) магнитной индукции от напряженности магнитного поля;

13. Обратимое смещение стенок домена происходит на участке:

а) 1 и 2;

*б) только на участке 1;

в) 1,2 и 3;

г) только в области 3;

рис.1.

14. Начальная и максимальная магнитная проницаемость материала определяется соответственно в области:

а) 1 и 3;

*б) 1 и 2;

в) 2 и 3;

рис.2.

15. Остаточная индукция – это:

*а) индукция магнитного поля при Н = 0 ранее намагниченного материала;

б) индукция магнитного поля в области насыщения;

в) индукция магнитного поля в области слабых полей;

16. Коэрцитивная сила – это:

а) индукция магнитного поля при Н = 0;

б) напряженность магнитного поля в области насыщения;

*в) напряженность магнитного поля, которую необходимо создать, чтобы уменьшить индукцию до нуля;

17. Интенсивность процессов намагничивания определяется:

а) коэрцитивной силой;

б) остаточной индукцией;

*в) магнитной проницаемостью;

18. Потери на гистерезис в магнитных материалах обусловлены:

*а) перестройкой доменных структур;

б) наличием активного сопротивления;

в) наличием индуктивного сопротивления;

19. Потери на вихревые токи определяются главным образом:

а) размерами доменов;

*б) активным сопротивлением;

в) ориентацией доменов в пространстве;

20. На высоких частотах преобладающими потерями в магнитных материалах являются:

а) потери на гистерезис;

*б) потери на вихревые токи;

в) потери на магнитную вязкость;

21. Магнитотвердые материалы – это материалы:

а) с малой площадью петли гистерезиса;

*б) с высоким значением коэрцитивной силы;

в) с высоким значением магнитной проницаемости;

22. Для магнитотвердых материалов типичны внутренние напряжения и большое количество дефектов, которые:

*а) затрудняют перемещение доменных границ;

б) увеличивают удельную проводимость материала;

в) увеличивают объем доменов;

23. Постоянные магниты обычно изготавливают из:

*а) мартенситных сталей;

б) пермаллоев;

в) сплавов на основе алюминия, никеля и кобальта;

24. Какие ферриты используются в качестве магнитотвердых материалов?

а) литиевые;

б) марганцевые;

*в) бариевые;

25. Магнитомягкие материалы должны иметь:

*а) большое значение магнитной проницаемости и малое значение коэрцитивной силы;

б) малое значение магнитной проницаемости и малое значение коэрцитивной силы;

в) большое значение магнитной проницаемости и большое значение коэрцитивной силы;

26. Магнитомягкие материалы, используемые в области высоких частот, должны обладать:

а) низким значением удельного электрического сопротивления;

*б) высоким значением удельного электрического сопротивления;

в) низким значением остаточной индукции и коэрцитивной силы;

27. Добавка кремния в электротехническую сталь:

а) уменьшает коэрцитивную силу;

б) уменьшает магнитную проницаемость;

*в) уменьшает потери на токи Фуко

28. Пермаллои – это:

*а) сплав железа и никеля;

б) химическое соединение железа с углеродом;

в) электротехническая сталь с добавкой кремния;

29. Главное преимущество ферритов по сравнению с другими магнитомягкими материалами является:

а) высокое значение магнитной проницаемости;

б) высокое значение коэрцитивной силы;

*в) высокое значение удельного сопротивления;

30. Где находят применение ферриты с ППГ?

*а) в запоминающих устройствах;

б) в сердечниках понижающих и повышающих малогабаритных трансформаторов;

в) при изготовлении магнитной пленки для записи и воспроизведения звука.