Магнитотвердые материалы

Магнитотвердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов – источников постоянных магнитных полей, которые во многих случаях выгоднее, чем электрические.

Магнитотвердые материалы по составу и способу получения подразделяются на следующие группы: 1) легированные мартенситные стали; 2) литые магнитотвердые сплавы; 3) магниты из порошков; 4) магнитотвердые ферриты и др.

Характеристиками материалов для постоянных магнитов служат: коэрцитивная сила Н_С; остаточная индукция В_r и максимальная энергия, отдаваемая магнитом во внешнее пространство.

Намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в магнитных полях ≥ 4 кА/м. Применяются как постоянные магниты, в гистерезисных двигателях, узлах радиоаппаратуры и механических удерживающих устройств, в качестве носителей памяти и накопителей информации. Основные из них: углеродистые и легированные Cr, Со и Ni-стали с мартенситной структурой; сплавы на основе Fe-Ni-Al (ални), Сu-Ni-Со (кунико), Fe-Со-V (викаллой) и др.; сплавы благородных металлов (Pt, Ir, Pd) с переходными, применяемые для изготовления сверхминиатюрных магнитов; интерметаллические соединения металлов группы Fe с редкоземельными элементами (напр., Nd₂Fe₄B); материалы для магнитной записи с нанесёнными порошками из оксидов переходных металлов, сплавов Со с Ni, Pt, W, Cr или редкоземельными элементами Cо-Cd-Tb, Fe-Cо-Gd-Tb; композиты на основе порошкообразных ферритов, интерметаллидов и органического связующего (пластмасса, каучуки).

Аморфные магнитные материалы

Аморфные тела – это затвердевшие жидкости, которые образуются с понижением температуры при сравнительно быстром повышении вязкости, затрудняющем перемещение молекул, необходимом для формирования и роста кристаллов. К аморфным веществам относятся стекла и многие пластики.

Именно с применением аморфных магнитомягких сплавов (АММС) связывают будущее магнитных материалов в электротехнике и электроники. Пока не найдено других материалов, которые имели бы столь хорошие магнитные характеристики, обладали бы также и высоким сопротивлением, твердостью, износостойкостью, коррозионной и радиационной стойкостью.

Эти уникальные физико-механические и химические свойства определяются прежде всего тем, что у аморфных материалов, в отличие от кристаллических, отсутствует дальний порядок в расположении атомов, они не имеют дефектов, повышающих сопротивление движению границ доменов, в них отсутствует кристаллографическая анизотропия. Именно поэтому АММС характеризуются:

− высокой магнитной проницаемостью;

− довольно высокой индукцией насыщения;

− малым значением H_C (мало зависящей от f в отличие от кристаллических сплавов).

Основной характерной особенностью АММС является то, что их удельные потери при перемагничивании вплоть до десятков килогерц крайне малы из-за высокого значения удельного сопротивления, малых значений H_C и толщины ленты.

III. Конструкционные материалы