Магнитной вязкостью

2) 50НП, 65НП, 34НКМП — сплавы, обладающие кристаллографической или магнитной текстурой и прямоугольной петлей гистерезиса (свойства этих сплавов рассмотрены в § 2.9);

Высокой прямоугольностью петли гистерезиса обладают некоторые железоникелевые и железоникелевокобальтовые сплавы, легированные медью или другими металлами. Содержание никеля в первых составляет 50—79%, в сплавах с кобальтом — 30—35% (см. табл. 17.2, сплавы 50НП, 65НП и 34НКМП). Эти сплавы обладают кристаллографической или магнитной текстурой. Требуется специальная термическая обработка сердечников с ППГ, навиваемых из ленты. Толщина ленты составляет согласно стандарту 20—500 мкм, однако для получения небольших коэффициентов переключения используют нередко более тонкую ленту. Сердечники с ППГ также изготовляют из высоконикелевого пермаллоя (§ 17.4). По мере уменьшения толщины ленты возрастает коэрцитивная сила, но вместе с тем снижается и коэффициент переключения 5Ф (табл. 19.1); так, для, ленты толщиной 2 мкм из высоконикелевого пермаллоя значение 5Ф = 25 мкм/м.

Кюри сплава. Охлаждают отлитые магниты в сильном магнитном поле. При такой обработке, которая носит название термомагнитной, высококобальтовый сплав в точке Кюри еще имеет достаточно высокую пластичность и при выделении пластинчатых частиц 3-фазы эти пластинки и ориентированные вдоль них магнитные моменты располагаются не беспорядочно, а преимущественно вдоль накладываемого магнитного поля. Магнитные свойства существенно улучшаются только в направлении действия поля, сплав приобретает магнитную текстуру. Введение кобальта приводит также к необходимости медленного охлаждения. Это требуется для того, чтобы процесс образования магнитной текстуры успевал завершаться. Заметим, что термомагнитная обработка проводится при содержании Со свыше 15%; для бескобальтовых сплавов она не дает эффекта ввиду их низкой точки-Кюри. При термомагнитной обработке отливки выдерживают при 1250—1280° С в течение 5—20 мин и охлаждают с определенной скоростью. В интервале от 850 до 500° С охлаждение ведется в магнитном поле с Н = = 160-7- 200 ка/м. Получение однородных свойств в сечении магнита достигается выдержкой при 800° С в течение 10 мин в поле с напряженностью Я = 200 ка/м. После термомагнитной обработки изделия подвергают отпуску — длительной выдержке при нескольких температурах в интервале 550—650° С. Сплавы с магнитной текстурой имеют высокую остаточную индукцию и выпуклую кривую размагничивания, что позволяет получить большую объемную плотность энергии." Так, сплавы А1 — Ni—Си—Со (с 24% Со) типа магнико, с магнитной текстурой характеризуются значениями ,ВГ = 1,23 тл, Яс = 44 ка/м и (-ВЯ)тах = 32 кдж/м3. Анизотропные магниты можно получить и металлокерамйческими методами. Порошки Со, Ni, Си и Fe смешиваются в нужном соотношении с измельченными сплавами (лигатурами) Fe—А1 и Fe—Ti. После прессования магниты спекают при 1325° С в водороде или в вакууме и подвергают термообработке и отпуску.

т. е. объемная плотность энергии выше на 65% по сравнению со сплавом только с магнитной текстурой. Рассмотренные сплавы относятся к выпускаемым в промышленных масштабах. В лабораторных условиях для сплавов с магнитной и кристаллической текстурой удалось получить значительно более высокие характеристики ( 20.2). Известны два типа таких сплавов А1—Ni—Си—Со—Ti: с высокой коэрцитивной силой Яс и с высокой плотностью энергии (ВЯ)тах. Сплав первого типа характеризуется значениями: Вг — 0,78 тл; Я с = 150 ка/м; (вЯ)тах = 41,6 кдж/м3. Сплав второго типа, получаемый по аналогичной технологии, имеет несколько иной состав; его свойства: Вг — 1,09туг;Яс= 126ка/ж; (ВЯ)тах = 83,2 кдж/м3. Следует отметить, что сплавы с магнитной и особенно с кристаллической текстурой значительно сложнее в производстве и дороже изотропных сплавов. Если стоимость изотропного бескобальтового сплава принять за единицу, то сплав на основе Al—Ni—Со (15% Со) дороже примерно

2. В чем особенности состава и технологии получения сплавов с магнитной текстурой? .

Монокристаллы ферромагнитных веществ характеризуются магнитной анизотропией, выражающейся в различной легкости намагничивания вдоль разных осей. На 9-2 показаны направления легкого, среднего и трудного намагничивания в монокристаллах трех основных ферромагнитных элементов: железа, никеля, кобальта. Из 9-2 видно, что направлением легкого намагничивания для ячейки монокристалла железа будет ребро куба, а наиболее трудного — диагональ; для ячейки никеля направление вдоль ребра куба будет соответствовать, наоборот, направлению трудного намагничивания. В тех случаях, когда анизотропия в поликристаллических магнетиках выражена достаточно резко, принято говорить, что ферромагнетик обладает магнитной текстурой. Получение заданной магнитной текстуры имеет большое значение и используется в технике для создания в определенном направлении повышенных магнитных характеристик материала.

Магнитные свойства у металлокерамических сплавов несколько ниже, чем у аналогичных литых, в связи с тем, что пористость металлокерамических изделий достигает 3—5%. Пористость хотя и не сказывается на величине коэрцитивной силы, но приводит к снижению на 10—20 % величины остаточной индукции и магнитной энергии. Параметры кривой размагничивания металлокерамических сплавов альни и альнико приведены в табл. 7 и 13. Сопоставление данных этих таблиц свидетельствует о том, что показатели, нормируемые СССР, для сплавов с магнитной текстурой несколько выше, чем показатели, нормируемые за рубежом. Кривые размагничивания металлокерамических магнитов см. на 52—57.

34НКМП 35НКХСП 40НКМП 68НМП Сплавы 34НКМ, 35НКХС, 40НКМ и 68НМ с магнитной текстурой и прямоугольной петлей гистерезиса, высокой магнитной проницаемостью и индукцией насыщения не менее 1,2 — 1,5 Тл

68НМ 79 НЗМ Сплавы с высоким значением проницаемости и приращений индукции при однополярном импульсном намагничивании, обладающие магнитной текстурой Для сердечников импульсных и широкополосных трансформаторов

47НК 47НКХ 64 Н 40НКМ Сплавы с низкой остаточной индукцией и постоянством проницаемости в широком интервале полей, обладающие магнитной текстурой Для сердечников катушек постоянной индуктивности, дросселей фильтров, широкополосных трансформаторов

углом раствора шкалы. Магнит имеет вид стержня с поперечным сечением в виде подковы. Такая форма удобна для применения материалов с магнитной текстурой, но затруднигельна для материалов с направленной кристаллизацией. Магнитное рассеяние велико. Поэтому системы стержневого типа нуждаются в хорошем

Идеализация кривой намагничивания и сопротивления цепи управления, пренебрежение магнитной вязкостью или ее идеализированный учет, с одной стороны, упрощает анализ процессов, а с другой стороны, требует повышенного внимания и умения оперировать с «идеально предельными» понятиями (например, изменение индукции под действием напряжения, приложенного к обмотке, при отсутствии тока в ней; мгновенные скачки тока в обмотке при переходе рабочей точки сердечника с насыщенного участка кривой намагничивания на вертикальный и т. п.).

но закону Ленца изменению индукции, гистерезисом и магнитной вязкостью. Угол отставания б называют углом потерь.

Вт — амплитуда магнитной индукции. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуктированными в массе магнитного материала, и отчасти магнитной вязкостью [Л. 7], которая особенно заметно проявляется на крутых участках петли гистерезиса (вблизи Я = = Яс) при малых изменениях поля. В большом числе практических случаев динамические потери можно отождествлять с потерями от вихревых токов.

При перемагничивании сердечников короткими импульсами (?и < 5 мкс) происходит динамическое расширение петли гистерезиса сердечника, обусловленное магнитной вязкостью. При этом возникает искажение петли гистерезиса, как показано на 1-2, и нарушается однозначная зависимость между индукцией и напряженностью поля В (Н). Форма петли гистерезиса при импульсном перемагничивании зависит в первую очередь от скорости перемагничивания сердечника, т. е. от производной индукции по времени dB/dt.

Площадь как статической, так и динамической петли гистерезиса определяет полную мощность потерь за цикл перемагничивания. Площадь динамической петли больше статической за счет потерь на вихре-вые токи и дополнительных потерь, определяемых в основном магнитной вязкостью.

Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуктированными в массе магнитного материала, и отчасти магнитной вязкостью [Л. 6], которая особенно заметно проявляется на крутых участках петли гистерезиса (вблизи Н = Не) при малых изменениях поля. В большом числе практических случаев динамические потери можно отождествлять с потерями от вихревых токов.

нитном сердечнике обусловлены гистерезисом, макроскопическими вихревыми токами и магнитной вязкостью. Степень проявления различных видов потерь зависит от скорости перемагничивания ферромагнитного материала. Если сердечник перемагничивается во времени замедленно, то потери в сердечнике обусловлены практически только гистерезисом (потери от макроскопических вихревых токов и магнитной вязкости при этом стремятся к нулю).

Кроме потерь от вихревых токов в сердечнике есть еще потери, обусловленные гистерезисом и магнитной вязкостью.

При намагничивании в переменных магнитных полях процесс намагничивания магнитного материала осложняется рядом факторов — действием вихревых токов, магнитной вязкостью и другими явлениями. Это делает невозможным точно определить характеристики самого вещества.

Динамические потери вызываются вихревыми токами и потерями на магнитное последствие или магнитной вязкостью, которые учитывают в слабых магнитных полях; они обусловлены остава-нием магнитной индукции от изменения напряженности магнитного поля.

§ 14.4. Потери, обусловленные гистерезисом. При периодическом перемагничивании ферромагнитного материала в нем совершаются необратимые процессы, на которые расходуется энергия от намагничивающего источника. В общем случае потери в ферромагнитном сердечнике обусловлены гистерезисом, макроскопическими вихревыми токами и магнитной вязкостью. Степень проявления различных видов потерь зависит от скорости перемагничивания ферромагнитного материала. Если сердечник перемагничивается во времени весьма замедленно, то потери в сердечнике обусловлены практически только гистерезисом (потери от макроскопических вихревых токов и магнитной вязкости при этом стремятся к нулю).