Főbb jellemzői mágneses anyagok, mágneses anyagok osztályozása -
Főbb jellemzői mágneses anyagok
A mágnesesség mechanizmusok: vándor mágnesesség, molekuláris mágnesességet. Vándor mágnesesség - a mágnesesség a fémek és ötvözetek értelmezve keretében modellek alapján az együttes elmélet. Tipikus képviselői sávban mágnesek (ZM) az átmeneti fémek Fe, Co, Ni, Cr, Mn és ezek ötvözetei és vegyületek.
A fizikai jelenség, amely jellemzi az mágneses tulajdonságai molekulák - mikroszkópos tárgyakat. Amikor kombinálásával több ilyen molekulák macroobject valószínű előfordulása egy minőségileg új mágnesesség miatt kooperatív intermolekuláris kölcsönhatások. Az alábbiakban bizonyos hőmérsékleten a mágneses momentuma az egyes molekulák macroobject elrendezve egy bizonyos sorrendben. Ez az anyag az úgynevezett mágneses. Egyes molekulák építőköveiként egy mágnes. Műszaki fontosságát, például a mágneses anyagok ferromágneses és ferromágneses anyag kémiai vegyület (ferrit). A mágneses tulajdonságai anyagok miatt a belső látens formáit mozgás elektromos töltések, amelyek képviselik az elemi körkörös áramok (elektronok forognak saját tengelyük körül - elektron forog, és orbitális mozgás az elektronok atomok)
Mágneses tulajdonságok anyag jellemzi hiszterézis-hurok, a mágnesezettség görbe, mágneses permeabilitását, erőtlenség során mágnesezettség megfordításának, [4].
A mágneses permeabilitás leírja a kapcsolat a mágneses indukció B és a mágneses tér H az anyagban. Jelöljük m, y m = izotróp anyagok B / H (az emu rendszer) vagy m = I / H (SI, H / m - abszolút mágneses állandó).
A anizotrop szilárd (kristályos) permeabilitás - tenzor. Mágneses permeabilitása kapcsolódik a mágneses szuszceptibilitás arányban μ = 1 + c. ahol m mérik dimenzió nélküli egységekben. A fizikai vákuumos c = 0 és μ = 1.
A diamágneses c<0 и µ <1, у парамагнетиков и ферромагнетиков
c> 0 és μ> 1. Attól függően, hogy ferromágneses m mérjük váltakozó vagy statikus mágneses tér, ez az úgynevezett dinamikus vagy statikus rendre a mágneses permeabilitás. Az értékek a mágneses áteresztőképesség nem ugyanaz, mint a mágnesezettség ferromágneses anyagok váltakozó területeken érintik a rezonancia jelenség, örvényáramú és mágneses viszkozitását. A mágneses permeabilitása ferromágneses anyagok nehéz függ H leírni ez a függés bevezette a differenciál, a kezdeti és a maximális mágneses permeabilitása [4].
Besorolás mágneses anyagok
Két különböző típusú mágnessel. Egyes - az úgynevezett állandó mágnesek készült „magnitnotverdyh” anyagokat. A mágneses ezen anyagok tulajdonságait nem jár a külső forrásból vagy áramlatok. A második típusú mágnesek - a elektromágnesek egy magját „mágnesesen lágy” vas. Kibocsátott lágy mágneses anyagok, mágneses mezők okozta elsősorban az a tény, hogy a tekercselés vezetéket, amely a magot borító, egy elektromos áram halad.
Mágnesezési folyamatának két típusú anyagok fordulnak elő ugyanúgy az első szakaszban az elmozdulás a doménfalak, a második - a forgatás a mágneses pillanatok a domének az irányt a mágnesező tér, a harmadik paraprocess. Szerint a mágnesezettség görbe eltolt doménhatár igényel egy kis energiafelhasználással, mint a forgó mágneses pillanatok és folyamatok paraprocess. A mágnesezettség a lágy mágneses anyagok miatt az elmozdulás a doménhatár. Mágneses anyagok vannak felmágnesezve elsősorban a forgási mágnesezettség vektorok és para-folyamat [5].
Lágy mágneses anyagok - mágneses anyagok alacsony koercitív (5 kA / m) és nagy mágneses permeabilitás.
Kényszerítő erő - lemágnesezésére külső mágneses mező intenzitás kell alkalmazni a pre-ferromagnet mágnesezett a telítettség, hogy azt nullára mágnesezettség vagy indukciós. Alatti hőmérsékleten Curie ponton spontán mágnesezett mágneses anyagokat és alkotják véletlenszerűen orientált domének mágnesezett telítésig.
Ipari lágy mágneses anyagok értéke körülbelül 0,4 A / m. Ezért ezek a mágnesezett műszaki telítettség indukciós alacsony térerősség. A mágnesezés miatt az elmozdulás a doménhatár. Az ilyen anyagok nem lehetnek maximálisan mozgásának megkönnyítésére a doménfalak során mágnesezettség megfordításának, hogy csökkentsék a befolyása a mágneses anizotrópia (anizotrop jellege a mágneses kölcsönhatás az atomi mágneses momentum hordozóanyagként anyagok) és a magnetostrikciós (és a méretezés formája kristályos test során mágnesezettség). Ahhoz, hogy megkönnyítse a mágnesezési művelet, szükség van, hogy csökkentse a hibák számát az ötvözet (intersticiális szennyeződések, diszlokációk, stb), amelyek megakadályozzák a szabad mozgását a doménfalak.
Ha lágy mágneses anyagot használnak változó mágneses mezők, kívánatos, hogy egy nagy elektromos ellenállás értéke a mágnes. Az üzemi frekvencia-tartományt a különböző lágy mágneses anyagok nagyban meghatározza a nagyságát a fajlagos vezetőképessége. Minél nagyobb az ellenállása az anyag, különösen nagyobb frekvenciákon, akkor lehet alkalmazni.
alkalmazás szerint lágymágneses anyagoknak vannak osztva:
- anyagok rendszeres és alacsony frekvenciájú mágneses mezők és
- nagyfrekvenciás mágneses anyagok.
Ahhoz, hogy a lágy mágneses anyagok speciális célokra közé magnetostrikciós anyagok, amelyekben az elektromágneses energia alakul mechanikai energia és a termikus mágneses ötvözetek szolgáló kompenzálására hőmérséklet-változások a mágneses fluxusok mágneses műszerek rendszerek [5].
Anyagok rendszeres és az alacsony frekvenciájú mágneses mezők
Amellett, hogy a nagy mágneses permeabilitású és alacsony koercitív erő mágneses anyagok kell nagy telítési indukció révén, vagyis kihagyja a maximális mágneses fluxus révén az adott keresztmetszeti területe a mágneses kör. A mágneses anyag alkalmazott váltakozó területeken, kell egy kisebb gyűrűs mágnesezettségi veszteség, amely főként hiszterézis veszteség és örvényáramok.
Csökkentése örvényáramú veszteségek transzformátorok kiválasztott mágneses anyagok ellenállása megnő, vagy gyűjtött az egyes mágneses körök izolált egymástól vékony lemezek. Ebben az esetben, a mágneses veszteség függ a vastagsága a lap vagy szalag. Ez megköveteli, hogy a lemez és szalag anyagok nagy alakíthatóság. Továbbá, a mágneses anyagok tulajdonságainak függ a frekvencia a mágneses mező. Fontos követelmény, lágy mágneses anyagok - stabilitásának biztosításában tulajdonságaik idővel kapcsolatban a külső hatásoknak, mint a hőmérséklet és a mechanikai behatásoktól. Működés közben az anyag a legnagyobb változásokat a mágneses tulajdonságai a mágneses permeabilitása, és azokra a kényszerítő erő.
Ahhoz, hogy az alacsony frekvenciájú lágy mágneses anyagok közé tartozik a vas (Armco vas), az elektromos acélok, beleértve a szilícium elektromos acélból, alacsony koercitív ötvözetek, mint például permalloy és SENDUST, [5].
Magnitotvordye anyagok - mágneses anyagok, jellemző a magas értékek a kényszerítő erő. A minőségi mágneses anyagok is jellemzik az értékeket a maradék mágneses fluxussűrűség, a maximális mágneses energia szállított anyagot a kitöltési tényező és konvexitás. Az anyagok is van egy nagy időbeli és hőmérséklet-stabilitása ezen paraméterek és kielégítő szilárdság és képlékenység.
Mágneses anyagok mágnesezett a telítettség és remagnetized egy viszonylag erős mágneses mezők.
A legfontosabb követelmény, hogy az állandó mágnest - megszerzése a maximális mágneses energia munkahézagba, így fajlagos mágneses energia (energia egységnyi térfogatú mágnes) - az egyik legfontosabb jellemzője a mágneses anyagok. Ez arányos a termék:
ahol B és H - maximum értékek maradék indukciója a mágnes és belsejében a demagnetizáló feszültséget, ill.
Kemény mágneses anyag jellemzi a terméket. Ez az úgynevezett energia termék.
Fokozott szögletességét a hiszterézishurok convexity arány megközelíti egységét.
A több maradék indukciós, kényszerítő erő és konvexitás tényező, annál nagyobb a maximális energiát a mágnes. Mágneses anyagok mágnesezett nehezen, de hosszú ideje menteni az üzeneteket energiát. Felmágnesezés fordul elő, főleg forgása által a mágnesezettség vektor.
Nagy coercivity ötvözetek Alloy
Ez a csoport magában foglalja a ötvözetei Fe-Ni-Al (alni) és Fe-Ni-Co-Al, módosított különböző adalékanyagokat. Öntött ötvözet nagy koercitivitású jelentős ipari anyagok gyártásához állandó mágnesek. Ezek az aktív elemei számos eszköz és jellemzi kedvező közötti arány a mágneses tulajdonságok és a termelési költségek. A mágneses tulajdonságok: = 30-110 kA / m = 3-30 kJ / m3.
Texture nagy koercitivitású mágneses ötvözet által termelt hűtés őket egy erős mágneses mező. A kristályos textúra által létrehozott irányított kristályosítási az ötvözet öntenek a forma egy speciális hőelvonás feltételeket. Ötvözetek kapott irányított kristályosítási, van egy konkrét oszlopos szerkezete. A kombináció a kristályos és mágneses javítása textúra lehetővé teszi az összes paraméter a mágneses anyag.
Beskobaltovye ötvözetek a legolcsóbb. Tartalmazó ötvözetek kobalt használják olyan esetekben, amikor az igényelt magasabb mágneses tulajdonságokkal, és szükség van egy izotróp mágneses anyag. Ötvözetek 24% kobalt (Magnik), amelynek nagy mágneses tulajdonságait a mágneses textúra használják a irányított mágneses fluxus. Az ötvözetet irányítottan megszilárdítjuk a legmagasabb mágneses energia tartalék, [4].