Таблица 11-14

Параметры магнитодиэлектриков на основе карбонильного железа

Таблица 11-15

Параметры магнитодиэлектриков на основе альсифера

мерами от 1 до 100 мкм, разделенных изолирующим веществом (жидкое стекло, синтетические смолы). Из-за внутреннего размагничивания частиц уменьшаются потери иа вихревые токи, слабо изменяется проницаемость в полях до 2000 А/м, обеспечивается высокая стойкость к подмагничиваю-щим полям, хорошая стабильность во времени и много других положительных факторов, трудно осзтцествляемых в материалах с другой структурой.

Наряду с карбонильным железом после открытия пермаллоев ведутся работы по изготовлению порошков из сплавов с высокой магнитной проницаемостью (молибденовый пермаллой). Широко распространены, например, сердечники из этого материала в США, где налажен их промышленный выпуск со стандартизированными значениями относительной проницаемости (125, 60, 26, 14) для своего диапазона частот (соответственно 15, 50, 75, 200 кГц).

В настоящее время работы по совершенствованию магнитодиэлектриков отошли на задний план в результате улучшения свойств ферритов. Повышение стабильности ферритов и снижение их чувствительности к внешним воздействиям (температзфа, время, подмагничивание) приводит к тому, что они полностью заменяют магнитодиэлектрики. Но хотя объем производства магнитодиэлектриков уменьшается, выпуск их еще продолжается ввиду простоты и низкой стоимости технологического процесса изготовления. Для этих-материалов.-работающих в

области слабых полей, различают потери на гистерезис, вихревые токи и последействия (магнитную вязкость), характеризующихся соответственно коэффициентами потерь бг (м/А), 6в (1/Гц) и 6п [11-2, 11-18]. Параметры магнитодиэлектриков на основе карбонильного железа и альсифера, выпускаемых промышленностью, приведены соответственно в табл. 11-14, 11-15.

11-5. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА

В ряде устройств, например магнитных усилителях, бесконтактных реле, коммутационных дросселях, элементах вычислительной техники требуются материалы с очень узким гистерезисным циклом, большим коэффициентом прямоугольности, высокой

Рис. 11-25. Петли гистерезиса сплавов с ППГ.

/ -50НП; 2-е5НП: 3 -34НКМП; 4~ 40НКМПЛ; 5 -

35НКХСП.

10 А/м

проницаемостью, низкой электрической проводимостью и большим коэффициентом квадратности. При этом для коммутационной аппаратуры магнитные материалы должны иметь большое значение Вт, резкий спад на петле магнитного гистерезиса, малую Не, большую скорость изменения индукции.

От магнитных материалов для бесконтактных реле и запоминающих устройств, требуются большой коэффициент прямоугольности Оп, большое приращение индукции при перемагничивании и минимальное время переключения 4.

Материалы, используемые в магнитных усилителях, должны обладать Оп, близким к единице, а для обеспечения большего коэффициента усиления петля гистерезиса должна иметь крутой спад. Указанным требованиям удовлетворяют сплавы типа пермаллой с кристаллографической (50НП, 47НМП) и магнитной текстурой (65НП, 68НМП, 37НКДП, 34НКМП) и прямоугольным циклом гистерезиса (ап=0,85-0,98) *. Индукция насыщения у них 1,2-1,5 Тл (табл. 11-16). На рис. 11-25 для сравнения

* Первая цифра пермаллоевых сплавов указывает на процентное содержание никеля; буква П обозначает, что сплав имеет прямоугольнук> петлю гистерезиса. Средние буквы указывают и а наличие легирующих элементов: М - молибден, X -хром, К-кобальт и др.

Магнитные материалы

[Разя. 11

Таб.чица 11-16 Магнитные свойства холоднокатаной ленты сплавов с прямоугольной петлей гистерезиса, ГОСТ 10160-7S

приведены петли магнитного гистерезиса ряда сплавов, обладающих различной степенью прямоугольности, достаточно широким диапазоном значений Вт и Н. Наиболее освоенными промышленностью являются сплавы 50НП и 50НПУ с кубической текстурой, имеющие }ггтах=(3-4)10*, ап= =0,85-4-0,98, Bs=l,5-M,6 Тл и обеспечивающие наилучшие свойства при прохождении магнитного потока вдоль, поперек листа и перпендикулярно прокатке. За рубежом 50%-ные сплавы никеля с кубической структурой распространены широко. Следует иметь в виду, что хотя эти сплавы хорошо поддаются обработке давлением, резке и сварке, они являются чувствительными к механическим напряжениям, которые могут приводить к необратимому ухудшению магнитных свойств. Преимущественное применение сплавы типа 50НП нашли в магнито-проводах магнитных усилителей, реакторов мощных механических выпрямителей, трансформаторов аппаратуры связи. Сплав с повышенной fir нач применяется в качестве сердечников аппаратуры магнитной записи и особо точной аппаратуры связи.

Характерной особенностью сплавов 65НП, 68НМП, 37НКДП является высокая fir ?иох= (15) 10+ прямоугольная петля гистерезиса (an=0,9-i-0,98). Согласно ГОСТ 10994-64 [11-10] сплав 65НП в новых разработках применять ие рекомендуется из-за большой частотной зависимости его магнитных свойств, высоких удельных потерь. Применяются сплавы этой подгруппы в основном для магнитопроводов бесконтактных магнитных элементов высокой чувствительности и точности.

Более высоким удельным сопротивлением при прочих равных условиях обладают сплавы 34НКМП, 35НКХСП, 40НКМПЛ. Этим материалам свойственна одноосная анизотропия, обеспечивающая наивысший уровень магнитных свойств вдоль указанной оси. Широкое применение сплавы этой подгруппы нашли в магиитопроводах бесконтактных магнитных элементов высокой чувствительности, работающих при повышенных частотах.

Для изготовления магнитопроводов магнитных усилителей используются сплавы 77НМДП, 79НМ, 80Н2М (толщина ленты 0,01-0,02 мм), обладающие относительно высокими значениями ftr шах як (5-v-10)10+*, коэффициентом прямоугольности ап=0,7н-0,85, малым коэффициентом переключения S в импульсных полях (30-4-140) А-мкс/м (табл. 11-17).

Для изготовления малогабаритных ленточных магнитопроводов переключающих устройств (логические элементы, регистры сдвига, триггериые схемы) применяются сплавы микронных толщин (0,5-1 мкм). Высокой прямоугольиостью петли гистерезиса и малым временем перемагничивания в импульсных полях обладают типовые сплавы 79НМ и 77НМД и специально разработанные сплавы для тончайших лент 80Н2М и 80НЮ [11-12]. Контролируемыми

Таблица 11-17

Магнитные свойства сплавов толщиной 0,003 мм с прямоугольной петлей гистерезиса, гост 10160-7S

параметрами в постоянных полях у них являются: максимальная индукция Втах, соответствующая Нтах; остаточная индукция Вт; коэрцитивная сила Не, коэффициент прямоугольности Оп, коэффициент старта НстШе; коэффициент финиша Яф/Яс. Напряженности поля старта Нет и финиша Яф

Рис. 1Г-26. Характеристики и параметры магнитных материалов в импульсном режиме перемагничивання.

О н.

Рис. 11-27. к определению порогового поля импульсных сердечников.

определяются, как показано на рис. 11-26. Свойства сплавов в импульсных полях характеризуются временем перемагничивання (коэффициентом переключения 5 ) и пороговым полем Но, определяемыми по характеристике 1/4=/(Яи), где is - время перемагничивання; Яи - напряженность импульсного поля (рис. 11-27). Связь указанных величин определяется выражением

Su,= ts(ffu -Но) ctg ц>.

Основные свойства указанных сплавов приведены в табл. 11-18.

По мере уменьшения толщины ленты наблюдается увеличение Не, Оц и Re, а также уменьшение р,гнач и iir-max (рис. 11-28).

Значительно позже металлических материалов появились ферриты с ППГ. Однако объем их внедрения в настоящее время превзошел производство металлических сплавов из экономических соображений. Высокое удельное сопротивление дает возможность изготовления ферритовых деталей в виде монолита. Низкая индукция насыщения ферритов не играет существенной роли при использовании их в запоминающих устройствах с ферромагнетиками. Ограничени-

ем является низкая точка Кюри и, как следствие, большая температурная нестабильность магнитных свойств. Наибольшее распространение получили ферриты на основе систем МдО-МпО-РегОз.

75 50 25

A-MRc[u

75 50 Z5

О 2,5 5,0 7,5 Юмкм

Рис. 11-28. Зависимость коэффициента прямоугольности. коэффициента переключения и коэрцитивной силы ленточных сердечников от толщины ленты.

В табл. 11-19 приведены основные статические параметры нормализованных марок ферритов с ППГ.

Таблица 11-18

Нормируемые магнитные свойства сплавов 79НМ, 77НМД, 80Н2М микронных толщин

Таблица, 11-19 Основные параметры ферритов с ППГ

Вспомогательные (справочные) характеристики этих же марок ферритов, которые используются при выборе материала для конкретных целей, приведены в табл. 11-20.