🗊Презентация Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №1Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №2Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №3Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №4Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №5Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №6Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №7Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №8Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №9Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №10Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №11Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №12Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №13Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №14Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №15Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №16Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №17Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №18Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №19Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №20Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №21Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №22Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №23Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №24Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №25Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №26Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №27Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №28Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №29Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №30Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №31Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №32Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №33Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №34Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №35Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №36Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №37Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №38Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №39Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №40Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №41Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №42Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №43

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел. Доклад-сообщение содержит 43 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





МАГНИТНЫЕ  МАТЕРИАЛЫ


МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Описание слайда:
МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Слайд 2





Магнитный момент
В любом веществе, помещенном в электрическое поле, возникает электрический дипольный момент P, в любом веществе, внесенном в магнитное поле, возникает магнитный момент Pm. 
Магнитный момент создается не системой точечных зарядов, а электрическими токами, текущими внутри системы. Магнитный момент замкнутого плоского контура с током равен произведению силы тока на площадь витка и направлен вдоль его правой нормали.
 В атомных масштабах движение электронов и протонов создает орбитальные микротоки, связанные с движением этих частиц в атомах или атомных ядрах. Наличие у микрочастиц спина обусловливает существование у них спинового магнитного момента. Магнитный момент тела векторно складывается из элементарных магнитных моментов слагающих его частиц. Из магнитных моментов ядра и электронов слагается магнитный момент атома.
Все вещества подвержены влиянию магнитного поля и обладают магнитными свойствами, т. е. являются магнетиками.
Описание слайда:
Магнитный момент В любом веществе, помещенном в электрическое поле, возникает электрический дипольный момент P, в любом веществе, внесенном в магнитное поле, возникает магнитный момент Pm. Магнитный момент создается не системой точечных зарядов, а электрическими токами, текущими внутри системы. Магнитный момент замкнутого плоского контура с током равен произведению силы тока на площадь витка и направлен вдоль его правой нормали. В атомных масштабах движение электронов и протонов создает орбитальные микротоки, связанные с движением этих частиц в атомах или атомных ядрах. Наличие у микрочастиц спина обусловливает существование у них спинового магнитного момента. Магнитный момент тела векторно складывается из элементарных магнитных моментов слагающих его частиц. Из магнитных моментов ядра и электронов слагается магнитный момент атома. Все вещества подвержены влиянию магнитного поля и обладают магнитными свойствами, т. е. являются магнетиками.

Слайд 3


Магнитные материалы. Магнитные свойства твердых тел, слайд №3
Описание слайда:

Слайд 4





 Намагниченность и магнитная индукция
Магнитное взаимодействие пространственно разделенных тел осуществляется магнитным полем с напряженностью  H.
Намагниченность M  магнитный момент единицы объема вещества: M = Pm / V.
Намагниченность возрастает с увеличением напряженности магнитного поля: M = H, 
где  – магнитная восприимчивость.
Магнитное поле создает магнитную индукцию B. В вакууме магнитная индукция связана с напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вакуума (магнитную постоянную) 0 = 4107 Гн/м:    B = 0H.
Магнитная индукция, создаваемая в присутствии вещества, складывается из векторов напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности вещества: B = 0(H + M) = 0H,      где   относительная магнитная проницаемость.
Описание слайда:
Намагниченность и магнитная индукция Магнитное взаимодействие пространственно разделенных тел осуществляется магнитным полем с напряженностью H. Намагниченность M  магнитный момент единицы объема вещества: M = Pm / V. Намагниченность возрастает с увеличением напряженности магнитного поля: M = H, где  – магнитная восприимчивость. Магнитное поле создает магнитную индукцию B. В вакууме магнитная индукция связана с напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вакуума (магнитную постоянную) 0 = 4107 Гн/м: B = 0H. Магнитная индукция, создаваемая в присутствии вещества, складывается из векторов напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности вещества: B = 0(H + M) = 0H, где   относительная магнитная проницаемость.

Слайд 5





Магнитные проницаемость и восприимчивость
Относительная магнитная проницаемость    означает во сколько раз при заданном распределении макроскопических токов магнитная индукция в рассматриваемой точке поля в данном веществе больше, чем в вакууме.
Таким образом, напряженность H характеризует внешнее магнитное поле, а индукция B – внутренне магнитное поле в веществе. Поэтому    показывает чувствительность (коэффициент усиления) вещества к внешнему магнитному полю.
Если внешнее магнитное поле изменяется, то  характеризует скорость изменения магнитного поля в веществе d = 01(dB / dH)  дифферен-циальная магнитная проницаемость.
Из связи между магнитной индукцией B и намагниченностью M следует, что                     =   1.
Описание слайда:
Магнитные проницаемость и восприимчивость Относительная магнитная проницаемость  означает во сколько раз при заданном распределении макроскопических токов магнитная индукция в рассматриваемой точке поля в данном веществе больше, чем в вакууме. Таким образом, напряженность H характеризует внешнее магнитное поле, а индукция B – внутренне магнитное поле в веществе. Поэтому  показывает чувствительность (коэффициент усиления) вещества к внешнему магнитному полю. Если внешнее магнитное поле изменяется, то  характеризует скорость изменения магнитного поля в веществе d = 01(dB / dH)  дифферен-циальная магнитная проницаемость. Из связи между магнитной индукцией B и намагниченностью M следует, что  =   1.

Слайд 6





Классификация магнетиков
Описание слайда:
Классификация магнетиков

Слайд 7





Ферромагнетики
Ферромагнетизм обнаруживают кристаллы только девяти химических элементов: 3d-металлы (Fe, Ni, Co) и 4f-металлы (Gd, Dy, Tb, Ho, Er, Tm). Однако имеется огромное число ферромагнитных сплавов и химических соединений. 
Общий признак для всех ферромагнетиков – недостроенные d- и f-электронные подуровни атомов. Такие атомы имеют нескомпенсированный магнитный момент. 
Наличие спонтанной намагниченности свидетельствует о том, что магнитные моменты атомов ориентированы упорядоченно (параллельно) друг другу. Ферромагнетизм связан с упорядочением спиновых магнитных моментов. 
В ферромагнетиках магнитное упорядочение имеет место в интервале  от 0 К до некоторой критической TC – температуры Кюри. При температуре Кюри происходит фазовый переход 2-го рода: превращение ферромагнетик  парамагнетик. 
При T > TC магнитная восприимчивость описывается законом Кюри–Вейсса              = C / (T –  ,  где поправка Вейсса   равна TC.)
Описание слайда:
Ферромагнетики Ферромагнетизм обнаруживают кристаллы только девяти химических элементов: 3d-металлы (Fe, Ni, Co) и 4f-металлы (Gd, Dy, Tb, Ho, Er, Tm). Однако имеется огромное число ферромагнитных сплавов и химических соединений. Общий признак для всех ферромагнетиков – недостроенные d- и f-электронные подуровни атомов. Такие атомы имеют нескомпенсированный магнитный момент. Наличие спонтанной намагниченности свидетельствует о том, что магнитные моменты атомов ориентированы упорядоченно (параллельно) друг другу. Ферромагнетизм связан с упорядочением спиновых магнитных моментов. В ферромагнетиках магнитное упорядочение имеет место в интервале от 0 К до некоторой критической TC – температуры Кюри. При температуре Кюри происходит фазовый переход 2-го рода: превращение ферромагнетик  парамагнетик. При T > TC магнитная восприимчивость описывается законом Кюри–Вейсса  = C / (T –  , где поправка Вейсса  равна TC.)

Слайд 8





Ферромагнетизм
Ферромагнетизм – особое свойство системы электростатически взаимодействующих электронов. При сильном электростатическом взаимодействии энергетически выгодным оказывается состояние с параллельной ориентацией спинов, т. е. намагниченное состояние. При перевороте спина в соответствии с принципом Паули электрон вынужден занять уровень с большей энергией. 
В электростатическое взаимодействие наряду с классической кулоновской энергией дает вклад так называемая энергия обменного взаимодействия, зависящая от взаимной ориентации спиновых моментов электронов. В простейшем случае двух электронов обменную энергию Eобм можно представить в виде Eобм = –A(S1·S2), 
где A – обменный интеграл; S1 и S2 – единичные векторы спинов. Если A > 0, то минимуму энергии соответствует (S1·S2) = 1 – параллельная ориентация спинов. При A < 0 минимум энергии наблюдается при (S1·S2) = –1 – антипараллельная ориентация.
Описание слайда:
Ферромагнетизм Ферромагнетизм – особое свойство системы электростатически взаимодействующих электронов. При сильном электростатическом взаимодействии энергетически выгодным оказывается состояние с параллельной ориентацией спинов, т. е. намагниченное состояние. При перевороте спина в соответствии с принципом Паули электрон вынужден занять уровень с большей энергией. В электростатическое взаимодействие наряду с классической кулоновской энергией дает вклад так называемая энергия обменного взаимодействия, зависящая от взаимной ориентации спиновых моментов электронов. В простейшем случае двух электронов обменную энергию Eобм можно представить в виде Eобм = –A(S1·S2), где A – обменный интеграл; S1 и S2 – единичные векторы спинов. Если A > 0, то минимуму энергии соответствует (S1·S2) = 1 – параллельная ориентация спинов. При A < 0 минимум энергии наблюдается при (S1·S2) = –1 – антипараллельная ориентация.

Слайд 9





Анизотропия магнитных свойств в Fe и Ni
Для железа при 20оС  коэффициент анизотропии   K = 4,2  104 Дж/м3.
В поликристаллических материалах эффекты анизотропии усредняются, поэтому магнитная анизотропия не обнаруживается. 
Кристаллографическую анизотропию, которая облегчает намагничивание, можно создать прокаткой.
Описание слайда:
Анизотропия магнитных свойств в Fe и Ni Для железа при 20оС коэффициент анизотропии K = 4,2  104 Дж/м3. В поликристаллических материалах эффекты анизотропии усредняются, поэтому магнитная анизотропия не обнаруживается. Кристаллографическую анизотропию, которая облегчает намагничивание, можно создать прокаткой.

Слайд 10





Ферромагнитные домены
В ферромагнетике при температурах ниже температуры Кюри TC спиновые моменты атомов с недостроенными d- или f-оболочками (электронными подуровнями) ориентируются параллельно друг другу. В результате этого M макроскопического образца должна быть близка к намагниченности насыщения Ms.
Однако такое состояние энергетически невыгодно, и кристалл при отсутствии магнитного поля уменьшает свою энергию за счет разбиения своего объема на магнитные области – домены – размером 10–410–6 м, где магнитные моменты атомов ориентированы параллельно определенному кристаллографическому направлению. 
Каждый домен спонтанно намагничен до насыщения, но равновероятное пространственное расположение векторов магнитных моментов приводит к образованию замкнутых магнитных цепей внутри образца, и результирующий магнитный момент равен нулю.
Описание слайда:
Ферромагнитные домены В ферромагнетике при температурах ниже температуры Кюри TC спиновые моменты атомов с недостроенными d- или f-оболочками (электронными подуровнями) ориентируются параллельно друг другу. В результате этого M макроскопического образца должна быть близка к намагниченности насыщения Ms. Однако такое состояние энергетически невыгодно, и кристалл при отсутствии магнитного поля уменьшает свою энергию за счет разбиения своего объема на магнитные области – домены – размером 10–410–6 м, где магнитные моменты атомов ориентированы параллельно определенному кристаллографическому направлению. Каждый домен спонтанно намагничен до насыщения, но равновероятное пространственное расположение векторов магнитных моментов приводит к образованию замкнутых магнитных цепей внутри образца, и результирующий магнитный момент равен нулю.

Слайд 11





Доменная структура
При включении поля, направленного по оси легкого намагничивания происходит смещение доменных границ, увеличение объема доменов, имеющих Ms || H. Появляется суммарная намагниченность M  0. 
Ферромагнитные домены широко применяются в магнитных носителях для хранения и обработки информации. Это связано с возможностью использования единичного магнитного домена в качестве элементарного носителя информации.
Описание слайда:
Доменная структура При включении поля, направленного по оси легкого намагничивания происходит смещение доменных границ, увеличение объема доменов, имеющих Ms || H. Появляется суммарная намагниченность M  0. Ферромагнитные домены широко применяются в магнитных носителях для хранения и обработки информации. Это связано с возможностью использования единичного магнитного домена в качестве элементарного носителя информации.

Слайд 12





Доменная стенка
Доменная стенка (граница магнитных доменов) представляет собой переходный слой шириной 10100 нм от одного домена к другому, внутри которого спиновые магнитные моменты постепенно поворачиваются. 
Толщина доменной стенки w определяется конкуренцией неоднородного обменного взаимодействия (стремящегося увеличить w) и магнитной анизотропии (уменьшающей w): w ~ (A / K)1/2, где A – обменный интеграл; K – константа энергии анизотропии.
Описание слайда:
Доменная стенка Доменная стенка (граница магнитных доменов) представляет собой переходный слой шириной 10100 нм от одного домена к другому, внутри которого спиновые магнитные моменты постепенно поворачиваются. Толщина доменной стенки w определяется конкуренцией неоднородного обменного взаимодействия (стремящегося увеличить w) и магнитной анизотропии (уменьшающей w): w ~ (A / K)1/2, где A – обменный интеграл; K – константа энергии анизотропии.

Слайд 13





Намагничивание ферромагнетиков
Описание слайда:
Намагничивание ферромагнетиков

Слайд 14





Магнитный гистерезис
I – упругое (обратимое) намагничивание.
II – необратимый (взаимодействие с дефектами, магнитная анизотропия) рост выгодно расположенных доменов.
III – техническое насыщение.
IV – парапроцесс (достигается параллельная ориентация магнитных моментов ).
Описание слайда:
Магнитный гистерезис I – упругое (обратимое) намагничивание. II – необратимый (взаимодействие с дефектами, магнитная анизотропия) рост выгодно расположенных доменов. III – техническое насыщение. IV – парапроцесс (достигается параллельная ориентация магнитных моментов ).

Слайд 15





Влияние различных факторов на магнитные свойства
Описание слайда:
Влияние различных факторов на магнитные свойства

Слайд 16





Магнитомягкие и магнитотвердые материалы
Величины wг (потери при перемагничивании), Hc, Br (Mr) и др. существенно зависят от химического состава, структурного состояния, распределения дефектов, технологии получения и обработки материала деталей. 
Варьирование режимами обработки позволяет широко изменять свойства магнитного материала. На движение стенок доменов влияют дефекты кристаллической решетки  Например, металл после холодной механической обработки (деформации) обладает большей магнитной стабильностью (Hc, Br) чем металл, подвергнутый отжигу. 
По виду петли гистерезиса все ферромагнетики делятся на две большие группы: магнитомягкие, имеющие Hc < 800 А/м, и магнитотвердые с  Hc > 4 кА/м.
Описание слайда:
Магнитомягкие и магнитотвердые материалы Величины wг (потери при перемагничивании), Hc, Br (Mr) и др. существенно зависят от химического состава, структурного состояния, распределения дефектов, технологии получения и обработки материала деталей. Варьирование режимами обработки позволяет широко изменять свойства магнитного материала. На движение стенок доменов влияют дефекты кристаллической решетки Например, металл после холодной механической обработки (деформации) обладает большей магнитной стабильностью (Hc, Br) чем металл, подвергнутый отжигу. По виду петли гистерезиса все ферромагнетики делятся на две большие группы: магнитомягкие, имеющие Hc < 800 А/м, и магнитотвердые с Hc > 4 кА/м.

Слайд 17





Магнитомягкие и магнитотвердые ферромагнетики
Описание слайда:
Магнитомягкие и магнитотвердые ферромагнетики

Слайд 18






Магнитомягкие материалы
Описание слайда:
Магнитомягкие материалы

Слайд 19





Магнитомягкие материалы
Магнитомягкие материалы имеют высокое значение нач, способны намагничиваться до насыщения даже в слабых полях, т. е. обладают малой величиной Hc и имеют малые потери p при перемагничивании вдоль направления магнитопроводов. 
Магнитомягкие материалы используются в основном для изготовления магнитопроводов переменного магнитного поля. Применяются в электроэнергетике, электромашино- и моторостроении, в электро- и радиотехнической промышленности, измерительной и вычислительной технике, системах автоматики и телемеханики. 
Магнитомягкие материалы: металлические – ферромагнитное чистое железо, низкоуглеродистые электротехнические стали, магнитомягкие сплавы на железной и железоникелевой основе, в том числе аморфные металлические сплавы; магнитомягкие ферриты – комплексные оксиды переходных металлов, содержащие группу Fe2O3; магнитодиэлектрики – композиты на основе порошка магнитомягкого ферро- или ферримагнетика в диэлектрической матрице.
Описание слайда:
Магнитомягкие материалы Магнитомягкие материалы имеют высокое значение нач, способны намагничиваться до насыщения даже в слабых полях, т. е. обладают малой величиной Hc и имеют малые потери p при перемагничивании вдоль направления магнитопроводов. Магнитомягкие материалы используются в основном для изготовления магнитопроводов переменного магнитного поля. Применяются в электроэнергетике, электромашино- и моторостроении, в электро- и радиотехнической промышленности, измерительной и вычислительной технике, системах автоматики и телемеханики. Магнитомягкие материалы: металлические – ферромагнитное чистое железо, низкоуглеродистые электротехнические стали, магнитомягкие сплавы на железной и железоникелевой основе, в том числе аморфные металлические сплавы; магнитомягкие ферриты – комплексные оксиды переходных металлов, содержащие группу Fe2O3; магнитодиэлектрики – композиты на основе порошка магнитомягкого ферро- или ферримагнетика в диэлектрической матрице.

Слайд 20





Материалы для работы в широком диапазоне изменения магнитной индукции 
Назначение: машины постоянного и переменного тока; силовые трансформаторы; силовая коммутирующая аппаратура.
Виды материалов: технически чистое железо, электротехнические стали, магнитомягкие сплавы.
Высокие значения свойств: Bs, , max.
Низкие значения свойств: Hc, p.
Описание слайда:
Материалы для работы в широком диапазоне изменения магнитной индукции Назначение: машины постоянного и переменного тока; силовые трансформаторы; силовая коммутирующая аппаратура. Виды материалов: технически чистое железо, электротехнические стали, магнитомягкие сплавы. Высокие значения свойств: Bs, , max. Низкие значения свойств: Hc, p.

Слайд 21





Требования к материалам
Требования к материалам: хорошая магнитная связь между элементами устройств; 
значительный магнитный поток при минимальном использовании магнитного материала; 
минимальные потери на перемагничивание. 
Приведенные выше требования выполняются:
выбором рабочей точки, соответствующей максимальной магнитной проницаемости max;
использованием материалов с большой индукцией насыщения Bs, основным компонентом которых является железо; 
выбором материалов с соответствующим комплексом значений различных магнитных свойств.
Описание слайда:
Требования к материалам Требования к материалам: хорошая магнитная связь между элементами устройств; значительный магнитный поток при минимальном использовании магнитного материала; минимальные потери на перемагничивание. Приведенные выше требования выполняются: выбором рабочей точки, соответствующей максимальной магнитной проницаемости max; использованием материалов с большой индукцией насыщения Bs, основным компонентом которых является железо; выбором материалов с соответствующим комплексом значений различных магнитных свойств.

Слайд 22





Чистое железо
Технически чистым называют железо, в котором суммарное содержание примесей – до 0,80,1 %, в том числе углерода – до 0,05 %. Имеет малое удельное электрическое сопротивление, обладает повышенными потерями на вихревые токи, в связи с чем применение его ограничено: в основном для магнитопроводов постоянного магнитного потока (полюсные наконечники, магнитопроводы реле). Технически чистое железо – главный компонент большинства магнитных материалов. 
В зависимости от способа получения особо чистое железо называется карбонильным или электролитическим. Карбонильное железо получают при термическом разложении пентакарбонила железа Fe(CO)5 и рафинируют в токе водорода. Электролитическое железо изготавливают электролитическим рафинированием в расплавленных солях и поставляют в виде порошка (ПЖЭ-1 и ПЖЭ-2) или кусков (ЖЭ-МП). Чистое железо марок 005ЖР и 008ЖР получают из продуктов прямого восстановления руд.
Описание слайда:
Чистое железо Технически чистым называют железо, в котором суммарное содержание примесей – до 0,80,1 %, в том числе углерода – до 0,05 %. Имеет малое удельное электрическое сопротивление, обладает повышенными потерями на вихревые токи, в связи с чем применение его ограничено: в основном для магнитопроводов постоянного магнитного потока (полюсные наконечники, магнитопроводы реле). Технически чистое железо – главный компонент большинства магнитных материалов. В зависимости от способа получения особо чистое железо называется карбонильным или электролитическим. Карбонильное железо получают при термическом разложении пентакарбонила железа Fe(CO)5 и рафинируют в токе водорода. Электролитическое железо изготавливают электролитическим рафинированием в расплавленных солях и поставляют в виде порошка (ПЖЭ-1 и ПЖЭ-2) или кусков (ЖЭ-МП). Чистое железо марок 005ЖР и 008ЖР получают из продуктов прямого восстановления руд.

Слайд 23





Сталь электротехническая нелегированная
Электротехническая нелегированная сталь с нормированными свойствами в постоянных полях используется для изготовления магнитопроводов всех видов и самых сложных форм: детали реле, сердечники, полюсные наконечники электромагнитов, элементы магнитоэлектрических, индукционных и электромагнитных приборов, экраны, телефонные мембраны, магнитопроводы двигателей переменного и постоянного тока малой и средней мощности и т. д. 
Основной вид термической обработки – высокотемпературный отжиг (> 950°С).
Электротехническая нелегированная сталь подразделяется на сортовую и тонколистовую. У тонколистовой стали магнитные характеристики несколько выше.
Описание слайда:
Сталь электротехническая нелегированная Электротехническая нелегированная сталь с нормированными свойствами в постоянных полях используется для изготовления магнитопроводов всех видов и самых сложных форм: детали реле, сердечники, полюсные наконечники электромагнитов, элементы магнитоэлектрических, индукционных и электромагнитных приборов, экраны, телефонные мембраны, магнитопроводы двигателей переменного и постоянного тока малой и средней мощности и т. д. Основной вид термической обработки – высокотемпературный отжиг (> 950°С). Электротехническая нелегированная сталь подразделяется на сортовую и тонколистовую. У тонколистовой стали магнитные характеристики несколько выше.

Слайд 24





 Маркировка электротехнической нелегированной стали
Электротехническая нелегированная сталь маркируется цифрами: первая – класс по виду обработки давлением (1 – горячекатаная и кованая, 2 – холоднокатаная и калиброванная); вторая – тип по содержанию кремния (0 – нелегированная, с содержанием Si до 0,3%; 1 – то же, но с заданным коэффициентом старения); третья – группа основной ноpмиpуемости (например, 8 – коэрцитивная сила); 
четвертая и пятая – значение нормируемой характеристики (например, коэрцитивной силы, в А/м). Марки: например, 10864, 20864, 11880, 10895, 20848, 21832.
Описание слайда:
Маркировка электротехнической нелегированной стали Электротехническая нелегированная сталь маркируется цифрами: первая – класс по виду обработки давлением (1 – горячекатаная и кованая, 2 – холоднокатаная и калиброванная); вторая – тип по содержанию кремния (0 – нелегированная, с содержанием Si до 0,3%; 1 – то же, но с заданным коэффициентом старения); третья – группа основной ноpмиpуемости (например, 8 – коэрцитивная сила); четвертая и пятая – значение нормируемой характеристики (например, коэрцитивной силы, в А/м). Марки: например, 10864, 20864, 11880, 10895, 20848, 21832.

Слайд 25





Электротехническая кремнистая сталь
Растворение кремния в -Fe вызывает уменьшение обменного взаимодействия, следовательно,  TC и Ms уменьшаются. 
Легирование кремнием вызывает: 
уменьшение магнитной анизотропии и магнитострикции,увеличение размеров зерна и, следовательно, уменьшение Hc;
увеличение  и снижение потерь на вихревые токи;
некоторое снижение Bs;
возрастание B в слабых и средних магнитных полях вследствие большой магнитной мягкости материала. 
Применение: магнито-проводы электрических машин всех типов, дросселей и трансформаторов, механизмов и приборов, работающих  на постоянном и на переменном токе различной частоты. Требования, предъявляемые к электротехническим сталям, удовлетворяются изменением их химического состава, толщины листов или ленты и применением специальных технологических процессов изготовления и термической обработки.
Описание слайда:
Электротехническая кремнистая сталь Растворение кремния в -Fe вызывает уменьшение обменного взаимодействия, следовательно, TC и Ms уменьшаются. Легирование кремнием вызывает: уменьшение магнитной анизотропии и магнитострикции,увеличение размеров зерна и, следовательно, уменьшение Hc; увеличение  и снижение потерь на вихревые токи; некоторое снижение Bs; возрастание B в слабых и средних магнитных полях вследствие большой магнитной мягкости материала. Применение: магнито-проводы электрических машин всех типов, дросселей и трансформаторов, механизмов и приборов, работающих на постоянном и на переменном токе различной частоты. Требования, предъявляемые к электротехническим сталям, удовлетворяются изменением их химического состава, толщины листов или ленты и применением специальных технологических процессов изготовления и термической обработки.

Слайд 26





Маркировка электротехнической кремнистой стали
Электротехническая кремнистая сталь маркируется цифрами: первая – по структурному состоянию (1 – горячекатаная изотропная; 2 – холоднокатаная изотропная; 3 – холоднокатаная анизотропная с ребровой структурой); вторая – по содержанию кремния (0 – Si  0,4 %; 1 – 0,4 % < Si  0,8 %; 2 – 0,8 % < Si  1,8 %; 3 – 1,8 % < Si  2,8 %; 4 – 2,8 % < Si  3,8 %; 5 – 3,8 % < Si  4,8 %); 
третья – по основной нормируемой характеристике (0 – удельные потери при магнитной индукции, равной 1,7 Тл и частоте 50 Гц; 1 – то же при 1,5 Тл; 2 – то же при 1 Тл и  400 Гц; 4 – удельные потери при 0,5 Тл и 3000 Гц; 6 – магнитная индукция в слабых полях при напряженности магнитного поля 0,4 А/м; 7 – то же при напряженности 10 А/м); четвертая – порядковый номер типа стали (первые три цифры). Примеры марок: горячекатаная изотропная – 1211, 1311, 1411, 1511 и др., холоднокатаная изотропная – 2011, 2111, 1211, 2311, 2411 и др.
Описание слайда:
Маркировка электротехнической кремнистой стали Электротехническая кремнистая сталь маркируется цифрами: первая – по структурному состоянию (1 – горячекатаная изотропная; 2 – холоднокатаная изотропная; 3 – холоднокатаная анизотропная с ребровой структурой); вторая – по содержанию кремния (0 – Si  0,4 %; 1 – 0,4 % < Si  0,8 %; 2 – 0,8 % < Si  1,8 %; 3 – 1,8 % < Si  2,8 %; 4 – 2,8 % < Si  3,8 %; 5 – 3,8 % < Si  4,8 %); третья – по основной нормируемой характеристике (0 – удельные потери при магнитной индукции, равной 1,7 Тл и частоте 50 Гц; 1 – то же при 1,5 Тл; 2 – то же при 1 Тл и 400 Гц; 4 – удельные потери при 0,5 Тл и 3000 Гц; 6 – магнитная индукция в слабых полях при напряженности магнитного поля 0,4 А/м; 7 – то же при напряженности 10 А/м); четвертая – порядковый номер типа стали (первые три цифры). Примеры марок: горячекатаная изотропная – 1211, 1311, 1411, 1511 и др., холоднокатаная изотропная – 2011, 2111, 1211, 2311, 2411 и др.

Слайд 27





Магнитомягкие сплавы
Сплавы Fe с Ni, с Co и с Ni и Co обладают при определенных составах исключительно высокими магнитными свойствами, недостижимыми в других сплавах. Эти свойства еще больше повышаются при дополнительном легировании такими элементами, как Mo, Cr, Si, Cu, V и Ti. Высокие магнитные свойства этих сплавов обусловлены тем, что при определенных химических составах достигаются минимальные значения константы магнитной анизотропии K и константы магнито-стрикции s и, следовательно, максимальное значение . 
По магнитным свойствам сплавы делятся на три класса: I – с нормальными магнитными свойствами, II – с повышенными, III – с высокими. 
Необходимо учитывать, что стоимость магнитомягких сплавов выше, чем электротехнических сталей.
Описание слайда:
Магнитомягкие сплавы Сплавы Fe с Ni, с Co и с Ni и Co обладают при определенных составах исключительно высокими магнитными свойствами, недостижимыми в других сплавах. Эти свойства еще больше повышаются при дополнительном легировании такими элементами, как Mo, Cr, Si, Cu, V и Ti. Высокие магнитные свойства этих сплавов обусловлены тем, что при определенных химических составах достигаются минимальные значения константы магнитной анизотропии K и константы магнито-стрикции s и, следовательно, максимальное значение . По магнитным свойствам сплавы делятся на три класса: I – с нормальными магнитными свойствами, II – с повышенными, III – с высокими. Необходимо учитывать, что стоимость магнитомягких сплавов выше, чем электротехнических сталей.

Слайд 28





Маркировка магнитомягких сплавов
Марки сплавов состоят из двузначного числа, обозначающего (в %) среднее содержание элемента, входящего в основу сплава (Ni, Co, Cr, кроме Fe), и буквенных обозначений элементов (табл. для черных металлов). Буква П в конце означает, что в результате особой технологии и режима окончательной термической обработки сплав обладает прямоугольной петлей гистерезиса. Буква А означает суженные пределы химического состава (более точный состав); другие обозначения относятся к нормированию процесса выплавки: ВИ – вакуумно-индукционный; ЭЛ – электронно-лучевой; П – плазменный; Ш – электрошлаковый; ВД – вакуумно-дуговой.
Описание слайда:
Маркировка магнитомягких сплавов Марки сплавов состоят из двузначного числа, обозначающего (в %) среднее содержание элемента, входящего в основу сплава (Ni, Co, Cr, кроме Fe), и буквенных обозначений элементов (табл. для черных металлов). Буква П в конце означает, что в результате особой технологии и режима окончательной термической обработки сплав обладает прямоугольной петлей гистерезиса. Буква А означает суженные пределы химического состава (более точный состав); другие обозначения относятся к нормированию процесса выплавки: ВИ – вакуумно-индукционный; ЭЛ – электронно-лучевой; П – плазменный; Ш – электрошлаковый; ВД – вакуумно-дуговой.

Слайд 29





Материалы для работы в слабых полях 
Назначение: аппаратура приема-передачи информации; малогабаритные трансформаторы и дроссели, дефектоскопы, магнитные экраны.
Виды материалов: электротехнические стали, магнитомягкие сплавы, ферриты, магнитодиэлектрики.
Высокие значения свойств: , нач.
Низкие значения свойств: Hc, p.
Описание слайда:
Материалы для работы в слабых полях Назначение: аппаратура приема-передачи информации; малогабаритные трансформаторы и дроссели, дефектоскопы, магнитные экраны. Виды материалов: электротехнические стали, магнитомягкие сплавы, ферриты, магнитодиэлектрики. Высокие значения свойств: , нач. Низкие значения свойств: Hc, p.

Слайд 30





Требования к материалам:
Требования к материалам:
малые потери на гистерезис и вихревые токи.
Приведенные выше требования выполняются:
наличием узкой петли гистерезиса;
большой крутизной зависимости B(H) в слабых магнитных полях; 
высоким значением нач;
минимальными константами магнитострикции и анизотропии.
Описание слайда:
Требования к материалам: Требования к материалам: малые потери на гистерезис и вихревые токи. Приведенные выше требования выполняются: наличием узкой петли гистерезиса; большой крутизной зависимости B(H) в слабых магнитных полях; высоким значением нач; минимальными константами магнитострикции и анизотропии.

Слайд 31





Электротехнические стали и пермаллои
Электротехнические стали: горячекатаные стали марок 1561, 1562, работающие в звуковом диапазоне частот с амплитудой индукции 104103 Тл.
Высоконикелевые пермаллои – железоникелевые сплавы, характеризующиеся высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой и низкими потерями при перемагничивании (72НМДХ, 76НХД, 77НВ, 77НМД, 80НМ, 79НМ, 80НХС, 81НМА, 83НФ). 
Магнитомягкие сплавы на основе Fe, Ni и Co с низкой остаточной индукцией и постоянной магнитной проницаемостью после термической обработки в поперечном магнитном поле имеют линейный участок кривой намагничивания в широком интервале магнитной индукции (max / нач = 1,151,20) и применяются для изготовления аппаратуры связи, измерительных трансформаторов.
Описание слайда:
Электротехнические стали и пермаллои Электротехнические стали: горячекатаные стали марок 1561, 1562, работающие в звуковом диапазоне частот с амплитудой индукции 104103 Тл. Высоконикелевые пермаллои – железоникелевые сплавы, характеризующиеся высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой и низкими потерями при перемагничивании (72НМДХ, 76НХД, 77НВ, 77НМД, 80НМ, 79НМ, 80НХС, 81НМА, 83НФ). Магнитомягкие сплавы на основе Fe, Ni и Co с низкой остаточной индукцией и постоянной магнитной проницаемостью после термической обработки в поперечном магнитном поле имеют линейный участок кривой намагничивания в широком интервале магнитной индукции (max / нач = 1,151,20) и применяются для изготовления аппаратуры связи, измерительных трансформаторов.

Слайд 32





Ферриты
Материалы, работающие при сверх высоких частотах, должны обладать большим  (для уменьшения потерь на вихревые токи) и максимальной скоростью установления намагниченности. Таким требованиям отвечают ферримагнетики - ферриты. 
Их  = 10–5108 Ом·м и сильно зависит от состава и структуры. 
Магнитомягкие ферриты представляют собой в основном поликристаллические материалы. Наибольшее распространение получили марганцево-цинковые ферриты (твердые растворы MnFe2O4 и ZnFe2O4) и никель-цинковые ферриты (твердые растворы NiFe2O4 и ZnFe2O4). Разнообразие свойств этих ферритов определяется главным образом соотношением основных компонентов, легирующими добавками (Co, Li, Ti, Ca) и режимами синтеза. 
Каждая марка магнитомягких ферритов обладает критической частотой – верхней частотной границей применения, начиная с которой резко возрастают потери и снижается  ввиду инерционности процессов намагничивания.
Описание слайда:
Ферриты Материалы, работающие при сверх высоких частотах, должны обладать большим  (для уменьшения потерь на вихревые токи) и максимальной скоростью установления намагниченности. Таким требованиям отвечают ферримагнетики - ферриты. Их  = 10–5108 Ом·м и сильно зависит от состава и структуры. Магнитомягкие ферриты представляют собой в основном поликристаллические материалы. Наибольшее распространение получили марганцево-цинковые ферриты (твердые растворы MnFe2O4 и ZnFe2O4) и никель-цинковые ферриты (твердые растворы NiFe2O4 и ZnFe2O4). Разнообразие свойств этих ферритов определяется главным образом соотношением основных компонентов, легирующими добавками (Co, Li, Ti, Ca) и режимами синтеза. Каждая марка магнитомягких ферритов обладает критической частотой – верхней частотной границей применения, начиная с которой резко возрастают потери и снижается  ввиду инерционности процессов намагничивания.

Слайд 33





Маркировка ферритов
По своим электрическим свойствам ферриты являются полупроводниками. Их проводимость увеличивается с ростом температуры, эффективная проводимость растет с частотой. 
По механическим свойствам поликристаллические ферриты подобны керамике и обладают высокой твердостью и хрупкостью. Общий недостаток ферритов – сильная зависимость магнитной проницаемости  от температуры. 
Маркировка: в марке феррита число означает среднее значение нач; следующая за ним буква соответствует назначению ферритов (Н – низкочастотный или общего применения; В (ВЧ) – высокочастотный); 
вторая буква соответствует: Н – никель-цинковым ферритам; М – марганцево-цинковым ферритам. 
Примеры: 2000НН, 400НН, 100НН, 100ВЧ, 6000НМ, 3000НМ, 1500НМ, 1000НМ, 700НМ
Описание слайда:
Маркировка ферритов По своим электрическим свойствам ферриты являются полупроводниками. Их проводимость увеличивается с ростом температуры, эффективная проводимость растет с частотой. По механическим свойствам поликристаллические ферриты подобны керамике и обладают высокой твердостью и хрупкостью. Общий недостаток ферритов – сильная зависимость магнитной проницаемости  от температуры. Маркировка: в марке феррита число означает среднее значение нач; следующая за ним буква соответствует назначению ферритов (Н – низкочастотный или общего применения; В (ВЧ) – высокочастотный); вторая буква соответствует: Н – никель-цинковым ферритам; М – марганцево-цинковым ферритам. Примеры: 2000НН, 400НН, 100НН, 100ВЧ, 6000НМ, 3000НМ, 1500НМ, 1000НМ, 700НМ

Слайд 34





Магнитодиэлектрики
Магнитодиэлектрики – материалы, состоящие из ферро- или ферромагнитных частиц размерами от 1 до 100 мкм, разделенных изолирующим веществом (жидкое стекло, синтетические смолы). Из-за внутреннего размагничивания частиц уменьшаются потери на вихревые токи, слабо изменяется проницаемость в магнитных полях до 2000 А/м, обеспечиваются высокая стойкость к подмагничивающим полям, хорошая стабильность во времени. Электромагнитные свойства магнитодиэлектриков сохраняются при механических нагрузках до полного их разрушения. 
Выпускаются магнитодиэлектрики, в которых наполнителями являются: карбонильное железо (Р-10, Р-20, Р-100, З-100Ф, Пс), альсифер – тройной сплав Al, Si, Fe (ТЧ-90, ТЧ-60, ТЧК-55, ВЧ-32, ВЧ-22, ВЧК-22), пермаллои (П-250, П-160, П-140, П-100, П-60, П-20, ПК-20), ферритовые порошки (НМ-5, ВН-20, ВН-60, ВН-220). 
Недостаток магнитодиэлектриков – поглощение влаги, что приводит к изменению их электромагнитных параметров. При эксплуатации в условиях повышенной влажности их необходимо герметизировать.
Описание слайда:
Магнитодиэлектрики Магнитодиэлектрики – материалы, состоящие из ферро- или ферромагнитных частиц размерами от 1 до 100 мкм, разделенных изолирующим веществом (жидкое стекло, синтетические смолы). Из-за внутреннего размагничивания частиц уменьшаются потери на вихревые токи, слабо изменяется проницаемость в магнитных полях до 2000 А/м, обеспечиваются высокая стойкость к подмагничивающим полям, хорошая стабильность во времени. Электромагнитные свойства магнитодиэлектриков сохраняются при механических нагрузках до полного их разрушения. Выпускаются магнитодиэлектрики, в которых наполнителями являются: карбонильное железо (Р-10, Р-20, Р-100, З-100Ф, Пс), альсифер – тройной сплав Al, Si, Fe (ТЧ-90, ТЧ-60, ТЧК-55, ВЧ-32, ВЧ-22, ВЧК-22), пермаллои (П-250, П-160, П-140, П-100, П-60, П-20, ПК-20), ферритовые порошки (НМ-5, ВН-20, ВН-60, ВН-220). Недостаток магнитодиэлектриков – поглощение влаги, что приводит к изменению их электромагнитных параметров. При эксплуатации в условиях повышенной влажности их необходимо герметизировать.

Слайд 35





Магнитомягкие сплавы на основе Fe, Ni, Co
Пермаллои (50НП, 47НМП, 82НМП-ВИ, 79НМ) с кристаллографи-ческой кубической текстурой, образующейся в результате особой технологии прокатки при последующей термической обработке. Такая текстура обеспечивает высокие магнитные свойства в двух направлениях в плоскости листа или ленты (вдоль и поперек направления прокатки).
Сплавы (65НП, 68НМП, 37НКДП, 34НКМП, 40НКМПЛ) – магнито-текстурованные, с п = 0,850,98. При термической обработке в продольном магнитном поле в этих сплавах возникает индуцированная одноосная анизотропия, которая создает при намагничивании прямоугольную петлю гистерезиса. Эти сплавы обладают повышенной температурной стабильностью к воздействию радиации.
Исключительно высокие магнитные свойства сплавов после отжига очень чувствительны к воздействию механических напряжений и деформаций. Поэтому для защиты от случайных и конструктивно неизбежных механических воздействий необходимо применение защитных каркасов и амортизаторов.
Описание слайда:
Магнитомягкие сплавы на основе Fe, Ni, Co Пермаллои (50НП, 47НМП, 82НМП-ВИ, 79НМ) с кристаллографи-ческой кубической текстурой, образующейся в результате особой технологии прокатки при последующей термической обработке. Такая текстура обеспечивает высокие магнитные свойства в двух направлениях в плоскости листа или ленты (вдоль и поперек направления прокатки). Сплавы (65НП, 68НМП, 37НКДП, 34НКМП, 40НКМПЛ) – магнито-текстурованные, с п = 0,850,98. При термической обработке в продольном магнитном поле в этих сплавах возникает индуцированная одноосная анизотропия, которая создает при намагничивании прямоугольную петлю гистерезиса. Эти сплавы обладают повышенной температурной стабильностью к воздействию радиации. Исключительно высокие магнитные свойства сплавов после отжига очень чувствительны к воздействию механических напряжений и деформаций. Поэтому для защиты от случайных и конструктивно неизбежных механических воздействий необходимо применение защитных каркасов и амортизаторов.

Слайд 36






Магнитотвердые материалы
Описание слайда:
Магнитотвердые материалы

Слайд 37





Магнитотвердые материалы
Магнитотвердыми материалами называются магнитные материалы с коэрцитивной силой Hc по индукции не менее     4 кА/м, используемые для изготовления постоянных магнитов. 
Магнитотвердые материалы после намагничивания должны создавать внешние постоянные магнитные поля, нечувствительные по возможности к различным возмущающим факторам. 
Основное требование к магнитотвердым материалам – высокое значение удельной магнитной энергии (BH), позволяющее при прочих равных условиях значительно уменьшить объем и массу конструктивных элементов различных устройств. 
Выполнение этого требования достигается высокими значениями остаточной индукции Br, коэрцитивной силы Hc, коэффициента выпуклости  = (BH)max / BrHc и малым значением проницаемости возврата возв. 
В существующих технических магнитотвердых материалах            = 0,250,75.
Описание слайда:
Магнитотвердые материалы Магнитотвердыми материалами называются магнитные материалы с коэрцитивной силой Hc по индукции не менее 4 кА/м, используемые для изготовления постоянных магнитов. Магнитотвердые материалы после намагничивания должны создавать внешние постоянные магнитные поля, нечувствительные по возможности к различным возмущающим факторам. Основное требование к магнитотвердым материалам – высокое значение удельной магнитной энергии (BH), позволяющее при прочих равных условиях значительно уменьшить объем и массу конструктивных элементов различных устройств. Выполнение этого требования достигается высокими значениями остаточной индукции Br, коэрцитивной силы Hc, коэффициента выпуклости  = (BH)max / BrHc и малым значением проницаемости возврата возв. В существующих технических магнитотвердых материалах  = 0,250,75.

Слайд 38





Классификация магнитотвердых материалов 
Магнитотвердые материалы: 
стали – закаливаемые на мартенсит углеродистые стали, легированные хромом, вольфрамом, кобальтом; 
дисперсионно-твердеющие сплавы; 
диффузионно-твердеющие сплавы на основе системы железо–никель–алюминий с добавками кобальта, меди, титана; 
сплавы с участием благородных металлов типа Pt–Co, Pt–Fe, Ag–Mn–Al; 
сплавы кобальта с редкоземельными металлами (РЗМ); 
магнитотвердые ферриты бария, стронция, кобальта; 
композиционные.
Описание слайда:
Классификация магнитотвердых материалов Магнитотвердые материалы: стали – закаливаемые на мартенсит углеродистые стали, легированные хромом, вольфрамом, кобальтом; дисперсионно-твердеющие сплавы; диффузионно-твердеющие сплавы на основе системы железо–никель–алюминий с добавками кобальта, меди, титана; сплавы с участием благородных металлов типа Pt–Co, Pt–Fe, Ag–Mn–Al; сплавы кобальта с редкоземельными металлами (РЗМ); магнитотвердые ферриты бария, стронция, кобальта; композиционные.

Слайд 39





Мартенситные стали
Магнитотвердые материалы с умеренными значениями коэрцитивной силы и магнитной энергии могут быть получены легированием углеродистой стали (с содержанием углерода около 1 %) хромом (ЕХ3), вольфрамом (ЕВ6), хромом и кобальтом (ЕХ5К5), хромом, кобальтом и молибденом (ЕХ9К15М2). 
Магнитные свойства этих материалов в значительной степени определяются термической обработкой. Эта зависимость объясняется тем, что высококоэрцитивное состояние этих материалов обусловлено магнитоупругим взаимодействием. Например, для кобальтовых сталей при увеличении содержания кобальта одновременно возрастают магнитострикция и коэрцитивная сила. 
Высококоэрцитивное состояние в мартенситных сталях обеспечивается неоднородной двухфазной структурой после закалки на мартенсит (в виде мелкодисперсных пластинок цементита, равномерно распределенных в феррите) и обусловлено сочетанием магнитокристаллической и магнитострикционной анизотропий.
Описание слайда:
Мартенситные стали Магнитотвердые материалы с умеренными значениями коэрцитивной силы и магнитной энергии могут быть получены легированием углеродистой стали (с содержанием углерода около 1 %) хромом (ЕХ3), вольфрамом (ЕВ6), хромом и кобальтом (ЕХ5К5), хромом, кобальтом и молибденом (ЕХ9К15М2). Магнитные свойства этих материалов в значительной степени определяются термической обработкой. Эта зависимость объясняется тем, что высококоэрцитивное состояние этих материалов обусловлено магнитоупругим взаимодействием. Например, для кобальтовых сталей при увеличении содержания кобальта одновременно возрастают магнитострикция и коэрцитивная сила. Высококоэрцитивное состояние в мартенситных сталях обеспечивается неоднородной двухфазной структурой после закалки на мартенсит (в виде мелкодисперсных пластинок цементита, равномерно распределенных в феррите) и обусловлено сочетанием магнитокристаллической и магнитострикционной анизотропий.

Слайд 40





Постоянные магниты из мартенситных сталей имеют меньшую температурную и временную стабильность по сравнению с магнитами других групп. Несмотря на относительно низкие магнитные свойства, мартенситные стали обладают преимуществами: 
Постоянные магниты из мартенситных сталей имеют меньшую температурную и временную стабильность по сравнению с магнитами других групп. Несмотря на относительно низкие магнитные свойства, мартенситные стали обладают преимуществами: 
они дешевы и допускают обработку на металлорежущих станках. Применяют их в тех случаях, когда к магнитным системам не предъявляются требования по габаритам и массе, а также в качестве «полутвердых» магнитных материалов для изготовления элементов магнитных систем, в которых магнитная индукция в рабочем зазоре должна переключаться, т.е. менять направление при подаче управляющего сигнала не слишком большой мощности. 
Br = 0,81,0 Тл;         Hc = 4,811,9 кА/м
Описание слайда:
Постоянные магниты из мартенситных сталей имеют меньшую температурную и временную стабильность по сравнению с магнитами других групп. Несмотря на относительно низкие магнитные свойства, мартенситные стали обладают преимуществами: Постоянные магниты из мартенситных сталей имеют меньшую температурную и временную стабильность по сравнению с магнитами других групп. Несмотря на относительно низкие магнитные свойства, мартенситные стали обладают преимуществами: они дешевы и допускают обработку на металлорежущих станках. Применяют их в тех случаях, когда к магнитным системам не предъявляются требования по габаритам и массе, а также в качестве «полутвердых» магнитных материалов для изготовления элементов магнитных систем, в которых магнитная индукция в рабочем зазоре должна переключаться, т.е. менять направление при подаче управляющего сигнала не слишком большой мощности. Br = 0,81,0 Тл; Hc = 4,811,9 кА/м

Слайд 41





Дисперсионно-твердеющие сплавы
К дисперсионно-твердеющим сплавам относятся сплавы на основе систем Fe-Co-V  викалой, Fe-Cr-Co и др., подвергающиеся холодной и горячей механической обработке давлением.          Их оптимальные магнитные свойства возникают в результате создания мелкодисперсной неравновесной структуры, образующейся при выделении избыточной фазы, которая отличается от матрицы намагниченностью насыщения. Высококоэрцитивное состояние обеспечивает задержка смещения доменных границ в  сочетании с магнитокристаллической и магнитострикционной анизотропии. 
Сплавы викалой приобретают магнитотвердые свойства  после холодной деформации на 7090 % (прокатка, волочение) и последующего отпуска. Из них, ввиду их высокой стоимости, изготовляют очень мелкие магниты сложной или ажурной конфигурации, сердечники активной части гистерезисных двигателей и высокопрочные ленты и проволоки.                          В этом преимущество сплавов викалой, так как из других магнитотвердых материалов изготовить изделия такой сложной формы очень сложно или невозможно из-за низких пластичности и прочности. (Br = 0,91,1 Тл; Hc = 1224 кА/м)
Описание слайда:
Дисперсионно-твердеющие сплавы К дисперсионно-твердеющим сплавам относятся сплавы на основе систем Fe-Co-V  викалой, Fe-Cr-Co и др., подвергающиеся холодной и горячей механической обработке давлением. Их оптимальные магнитные свойства возникают в результате создания мелкодисперсной неравновесной структуры, образующейся при выделении избыточной фазы, которая отличается от матрицы намагниченностью насыщения. Высококоэрцитивное состояние обеспечивает задержка смещения доменных границ в сочетании с магнитокристаллической и магнитострикционной анизотропии. Сплавы викалой приобретают магнитотвердые свойства после холодной деформации на 7090 % (прокатка, волочение) и последующего отпуска. Из них, ввиду их высокой стоимости, изготовляют очень мелкие магниты сложной или ажурной конфигурации, сердечники активной части гистерезисных двигателей и высокопрочные ленты и проволоки. В этом преимущество сплавов викалой, так как из других магнитотвердых материалов изготовить изделия такой сложной формы очень сложно или невозможно из-за низких пластичности и прочности. (Br = 0,91,1 Тл; Hc = 1224 кА/м)

Слайд 42





Диффузионно-твердеющие сплавы
Сплавы системы Fe-Ni-Al-Co, получившие название ЮНДК, имеют наилучшие  магнитные свойства, а также – самые стабильные среди магнитотвердых материалов и способны работать при  высокой температуре (испытания в течение года при температуре 500 °C показали отсутствие структурных изменений.)
Механизм магнитного твердения сплавов ЮНДК имеет принципиальное отличие: в этих сплавах основную роль играет анизотропия формы выделений сильномагнитной фазы, когерентно связанных со слабомагнитной, почти немагнитной матрицей. После ТО эти сплавы представляют собой фактически совокупность однодоменных анизотропных по форме частиц, разделенных немагнитными прослойками, что и определяет механизм перемагничивания. 
В зависимости от режима термической обработки коэрцитивная сила этих сплавов может меняться в сотни раз.
Описание слайда:
Диффузионно-твердеющие сплавы Сплавы системы Fe-Ni-Al-Co, получившие название ЮНДК, имеют наилучшие магнитные свойства, а также – самые стабильные среди магнитотвердых материалов и способны работать при высокой температуре (испытания в течение года при температуре 500 °C показали отсутствие структурных изменений.) Механизм магнитного твердения сплавов ЮНДК имеет принципиальное отличие: в этих сплавах основную роль играет анизотропия формы выделений сильномагнитной фазы, когерентно связанных со слабомагнитной, почти немагнитной матрицей. После ТО эти сплавы представляют собой фактически совокупность однодоменных анизотропных по форме частиц, разделенных немагнитными прослойками, что и определяет механизм перемагничивания. В зависимости от режима термической обработки коэрцитивная сила этих сплавов может меняться в сотни раз.

Слайд 43





Применение и недостатки
Магниты из сплавов ЮНДК применяются в электродвигателях, электроизмерительных, радиотехнических и других приборах. 
Недостатки сплавов ЮНДК – их высокая твердость и хрупкость, поэтому они могут обрабатываться только шлифованием. Магниты из этих сплавов изготавливают либо методом литья, либо методами порошковой металлургии. Прочность металлокерамических сплавов в 36 раз больше, чем у литых. 
(Br = 0,51,4 Тл; Hc = 4096 кА/м)
Описание слайда:
Применение и недостатки Магниты из сплавов ЮНДК применяются в электродвигателях, электроизмерительных, радиотехнических и других приборах. Недостатки сплавов ЮНДК – их высокая твердость и хрупкость, поэтому они могут обрабатываться только шлифованием. Магниты из этих сплавов изготавливают либо методом литья, либо методами порошковой металлургии. Прочность металлокерамических сплавов в 36 раз больше, чем у литых. (Br = 0,51,4 Тл; Hc = 4096 кА/м)



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию