Температурная зависимость намагниченности ферритов

Ферромагнетики характеризуются, во-первых, способностью сильно намагничиваться даже в слабых полях (k_M=10³-10⁵). Вторая их особенность состоит в том, что выше определенной температуры, называемой температурой Кюри Т_к, (у каждого химического элемента она разная) ферромагнитное состояние вещества переходит в парамагнитное, т. е. магнитная восприимчивость снижается на три-четыре порядка. К ферромагнетикам относят железо, никель, кобальт и их сплавы, сплавы хрома и марганца и др.

Ферромагнитными свойствами из элементов периодической системы Д.И. Менделеева обладают железо, никель, кобальт, некоторые редкоземельные металлы, а также их сплавы, причем эти вещества проявляют ферромагнитные свойства лишь при температурах ниже некоторой, определенной для каждого элемента или сплава температуры, называемой точкой Кюри. Эта температура фазового перехода второго рода, обусловленного скачкообразным изменением магнитных и электрических свойств вещества. Температура Кюри, равна, например, 770⁰С для железа, 358⁰С для никеля, 1130⁰С для кобальта, 16⁰С для гадолиния, 168⁰С для диспрозия. При более высокой температуре (и в самой точке Кюри) вследствие теплового движения атомов в ферромагнетиках разрушается магнитный порядок, и они переходят в состояние парамагнетиков.

При охлаждении ниже точки Кюри в ферромагнетике возникает самопроизвольная (спонтанная) намагниченность, то есть каждый кристалл образца оказывается намагниченным до насыщения. У обычных ферромагнитных образцов вследствие их конечных размеров энергетически более выгодным оказывается разделение кристалла на ряд антипараллельно намагниченных областей – доменов. Чем на большее количество таких доменов разобьется образец, тем меньше будет его магнитная энергия. Таким образом, в целом ферромагнетик оказывается разделенным на множество доменов, намагниченных до насыщения так, что результирующая намагниченность образца в отсутствие внешнего поля равна нулю.

Впервые предположение о существовании магнитных доменов для объяснения легкого намагничивания в сравнительно слабых магнитных полях высказал в 1892 году русский ученый Б.Л. Розинг, а затем в 1907 году – французский ученый П. Вейсс.

С увеличением температуры магнитные свойства ферромагнетиков изменяются. Магнитная проницаемость m и намагниченность насыщения J_S уменьшаются и при достижении температуры, называемой точкой Кюри, намагниченность насыщения становится весьма незначительной, а магнитная проницаемость практически становится равной единице, то есть осуществляется превращение ферромагнетика в парамагнетик. На указанных особенностях поведения m и JS при повышении температуры основан предлагаемый метод определения точки Кюри.

вопрос 104. Устройство и принцип работы парогенератора.

Парогенератор - это специальный аппарат, который предназначен для производства водяного пара с давлением выше атмосферного. Как правило, выработка водяного пара в аппарате происходит за счет нагрева рабочей среды (например, воды), электрическими нагревательными элементами (электродами, ТЭНами, ВЧ излучением и пр.), хотя существуют и другие типы аналогичных устройств. В их числе можно назвать парогенераторы, в которых пар получают за счёт тепла сжигаемого топлива: газа, мазута, дизельного и комбинированного топлива, а также узкоспециальные аппараты, служащие для получения вторичного пара, поступающего в турбину атомных электростанций. Поскольку атомные станции в наши дни входит в число общедоступных производств и не является объектом частного бизнеса, то в данной статье останавливаться на сверхсложных "атомных" парогенераторах для них мы не будем, а остальные рассмотрим самым подробным образом.