Деформируемые магнитотвердые материалы

Ферриты для радиочастот.

f=0,1-200МГц. Марганец-цинковые и никель-цинковые.

Марки: 4000НМ – μ’_Н=4000 Н-низкочаст. М – Mn-Zn

30ВЧ - μ’_Н=30; ВЧ – высокочастот. При ВЧ применяют Ni-Zn, так как они имеют высокое ρ, на несколько порядков больше Mn-Zn.

Ферриты для ВЧ (f<800МГц) и для СВЧ (f>800)

1. ВЧ (<800)

MexFe₂O₃

В зав-ти от хим. состава решетка шпинель или ГПУ (если Me–Ba):

Li₂Ox5Fe₂O₃ – шпинель, (BaCo)OxFe₂O₃ – ГПУ.

2. СВЧ

1)Решетка – Шпинель (MexFe₂O₃)

Mg(Fe,Cr)₂O₃; Mg(Fe,Al)₂O₃;

- ферромагнитный резонанс;

ΔH₀ – Ширина интервала, основная хар-ка СВЧ ферритов.

Потери:

1) Гистер.

2) рост ρ

3) tgδ=μ₂/μ₁

4) ΔH₀

Марки: 1СЧ; 80CЧ (цифра – длина волны в см, на которой работает феррит, СЧ – сверхвысокая част.)

Изготавливают спеканием оксидов.

 

2) Ферриты-гранаты (получают сплавлением)

Это могут быть моно- и поликристаллы. 3Me₂O₃x5Fe₂O₃ в качестве металла – редкоземельные металлы (Y – иттрий).

 

Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ).

Применяются в выч. технике. Марки: 10ВТ, 180ВТ (цифра – H_C)

Ферриты изготавливают в виде тонких пленок путем испарения материала в вакууме.

 

Магнитотвурдые материалы:

Применяются для постоянных магнитов.

Характеристики: B_r=0,1-1 Тл: H_C ≤560*10³ А/м

Характеристика магнитной мощности: W=B_xH_x/2 кДж/м³ – удельная маг. мощность (B_x=B(H_x))

По структуре магнитотвердые мат-лы либо твердые растворы внедрения, либо многофазные сплавы с искаженной структурой.

Структура – мелкозернистая.

При перемагничивании ферромагнетиков происходит поворот маг. мом-та или смещение доменной стенки. Магнитотвердый материал препятствует повороту маг. мом-та при возможном перемагничивании. Структура магнитотв. мат-лов бывает 2 типов:

1структ.:

1. Наиб. маг. мощность имеет стр. с однодоменными включениями

2. Повышает маг. мощность коэф-т маг. анизотропии.

3. Повышает маг. мощность коэф-т магнитострикции λ_S.

Все эти 3 пункта вызывают доп искажение структуры.

Магнитотв. материалы должны быть устойчивы против структурного и магнитного старения.

Магнитотв. мат-лы подразделяются на: литые, порошковые, деформированные.

 

Литые магнитотвердые материалы.

Хим. состав: Fe-Ni(12-35%)-Al(6,5-16%)

Закалка (t=1200-1280), охлажд. со ск-тью V_кр (у каждого сплава своя); отпуск (590-650).

Маркировка: ЮНД4 (W=3,6), ЮНД8 (W=5,1), ЮНДК35Т5БА (W=36). Мощность растет с кол-вом л.э.

Если данный сплав после закалке охлаждать в магнитном поле, то структура будет анизотропной:

Недостаток литых сплавов Fe-Ni-Al – повышенная хрупкость и твердость.

 

Порошковые материалы.

1) Мат-лы сплава Fe-Ni-Al, полученные прессованием порошков.

Маркировка: ММК1 (W=3); ММК11 (W=16) (ММК – материал магнитокерамический).

2) Магнитотвердые ферриты

а) BaO*Fe₂O₃ – 6БИ240 (первая цифра – удвоенная W, Б – Ba, И – изотропный, 240 – H_C кА/м)

б) CoO*Fe₂O₃ – 14KA135 (А – анизотропный). Прессование в маг. поле дает анизотропность.

в) Сплавы с редкоземельными металлами (РЗМ): RCo₅, RCo₁₇, где R – РЗМ (самарий Sm, иттрий Y). Они имеют самую большую маг. мощность (55-75), т.к. порошки РЗМ – монокристаллы и имеют однодоменную структуру. Прессование их производят в маг. поле.

 

Деформируемые магнитотвердые материалы.

Материалы на основе Fe, Co, Cu.

1) Стали (С=1%)

Они обладают пластичностью, прокатываются в проволоку или ленту.

ТО стали: 1. Закалка (t=Ac₁+30-50)=>структура после закалки: М+Ц_II+А_ост

2. Низкий отпуск => М+Ц_II

Марки: ЕХ3; ЕХ5К5;ЕХ9К15М2 (Е – магнитотв. сталь, Cr = 9% Co = 15% Mo = 2% W=2,4). Легирование – для повышения прокаливаемости.

 

 

2) Сплав на основе Fe: 30XK25 – хромко (Cr = 30%, Co = 25%)

3) Кунико (Cu – 50%, Ni – 21%, Co – 29%). Раз есть Cu, то магнитотвердый мат-л пластичен.

4) Викаллой: 52K13Ф (есть магнитная анизотропия); Co – 52%; Fe – 13%;