Классификация магнитных материалов

По значению магнитной восприимчивости , ее зависимости от напряженности магнитного поля, температуры и других факторов выделяют следующие пять основных видов магнитных материалов: диа-, пара- и антиферромагнетики образуют группу слабомагнитных материалов; ферро- и ферримагнетики относятся к группе сильномагнитных материалов.

В изделиях электротехники и электроники наиболее часто применяются ферромагнетики. точка Кюри -предельная температура, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства. К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт и другие материалы.

Ферромагнетизм заключается в существовании в веществе областей -доменов, в пределах которых материал намагничен до состояния насыщения. Магнитная восприимчивость ферромагнетиков достигает значений 10⁵-10⁶ и существенно зависит от температуры и напряженности магнитного поля

2.Типы решёток у металлов

В металле атомы расположены так, что образуют правильную кристаллическую решетку, что определяется минимальной энергией взаимодействия атомов. Наименьший объем кристалла, дающий представление об атомной структуре металла в любом объеме, называется элементарной кристаллической ячейкой. Они бывают: кубическая объемно-центрированная (ОЦК), кубическая гранецентрированная (ГЦК) и гексагональная плотноупакованная (ГПУ).

В гексагональной решетке атомы находятся в вершинах и центре шестигранных оснований призмы, а три атома в средней плоскости призмы.

Половину наименьшего расстояния между объемами в кристаллической решетке называют атомным радиусом R. Rувеличивается с ростом К. Для определения положения атомных плоскостей в кристаллических пространственных решетках пользуются индексами Миллера h, k, l. Они представляют собой три целых рациональных числа, являющихся величинами, обратными отрезкам осей, отсекаемых данной плоскостью на осях координат.

 

Вариант4.

1. Петля Гестерезиса

Магнитные свойства материалов описываются зависимостями В от Н и потерь на перемагничивание Р от индукции и частоты. Зависимость вида В(Н) называют кривой намагничивания. При циклическом перемагничивании кривая намагничивания образует петлю гистерезиса.

Различают следующие типы зависимостей:

Частная петля гистерезиса 2 - петля, полученная при циклическом изменении напряженности, если Н<Нm;

Предельная петля гистерезиса 3 - петля, полученная при циклическом изменении напряженности Н>Нm;

Основная кривая намагничивания 1. Представляет собой геометрическое место вершин симметричных петель гистерезиса, получающихся при циклическом перемагничивании или при монотонном увеличении напряженности поля в предварительно размагниченном образце.

Основные параметры петли гистерезиса:

Остаточная индукция Вr - индукция, которая остается в предварительно намагниченном образце после снятия внешнего магнитного поля;

Коэрцитивная сила Нc - размагничивающее поле, которое должно быть приложено к образцу, чтобы индукция стала равной нулю;

2.Дефекты решёток

Различают по геометрическим признакам: точечные, линейные, поверхностные.

Точечные дефекты:

- вакансии (дефекты Шоттки),

- межузельные атомы (дефекты Френкеля).

Вакансии возникают при переходе атомов из узла решетки на поверхность или из-за испарения и реже в результате перехода в междоузлие.

Тепловые вакансии характерны для поверхностного расположения атомов. С ростом температуры концентрация вакансий растет.

При достижении температуры плавления Т такие вакансии достигнут 1% по отношению к числу атомов в кристалле. Быстрым охлаждением можно зафиксировать такие закалочные вакансии. Вакансии могут быть двойные, тройные. Наличие вакансий определяет диффузию. Дефекты Шоттки и Френкеля влияют на проводимость, магнитные и другие свойства металлов.

Линейные дефекты

Чаще всего краевые и винтовые дислокации. Вокруг дислокации на протяжении нескольких межатомных расстояний возникают искажения решетки. Вектор Бюргера — критерий такого искажения – разность периметров контуров вокруг данного атома в плоскости удельной решетки и вокруг центра дислокации в реальной решетке.

Поверхностные дефекты

Эти дефекты малы только в одном измерении и представляют собой поверхности раздела между отдельными зернами.

Зерно 1 Пограничный слой Зерно 2

3 - 4 межатомных расстояний

 

Вариант5.