• А
  • Б
  • В
  • Г
  • Д
  • Е
  • Ж
  • З
  • И
  • Й
  • К
  • Л
  • М
  • Н
  • О
  • П
  • Р
  • С
  • Т
  • У
  • Ф
  • Х
  • Ц
  • Ч
  • Ш
  • Щ
  • Ф
  • Э
  • Ю
  • Я
  • Магнитное поле

    Магнитное поле, силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной…



    Магнитное поле Земли

    Магнитное поле Земли, см. в статье Земной магнетизм…



    Магнитное последействие

    Магнитное последействие, то же, что магнитная вязкость…



    Магнитное сопротивление

    Магнитное сопротивление, характеристика магнитной цепи, М. с. Rm равно отношению магнитодвижущей силыF, действующей в магнитной цепи, к созданному в цепи магнитному потоку Ф. М. с. однородного участка…



    Магнитно-жёсткие материалы

    Магнитно-жёсткие материалы, то же, что магнитно-твёрдые материалы…



    Магнитно-мягкие материалы

    Магнитно-мягкие материалы, магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью Н ~ 8—800 а/м (0,1—10 э). При температурах ниже Кюри точкиармко-железа, например, до 768 °С) М.-м. м. спонтанно намагничены, но внешне не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей (доменов). М.-м. м. характеризуются высокими значениями магнитной проницаемости — начальной ma ~ 102—105 и максимальной mmax ~ 103—106. Коэрцитивная сила Hc М.-м. м. колеблется от 0,8 до 8 а/м (от 0,01 до 0,1 э), а потери на магнитный гистерезис очень малы ~ 1—103 дж/м2 (10—104 эрг/см2) на один цикл перемагничивания. Способность М.-м. м. намагничиваться в слабых магнитных полях обусловлена низкими значениями энергии магнитной кристаллической анизотропии, а у некоторых из них (например, у М.-м. м. на основе Fe — Ni, у некоторых ферритов) также низкими значениями магнитострикции. Это связано с тем, что намагничивание происходит в результате смещения границ между доменами, а также вращения вектора намагниченности доменов. Подвижность границ, способствующая намагничиванию, снижается в случае присутствия в материале различных неоднородностей и напряжений, изменяющих энергию границ при их смещении. Поэтому свойствами М.-м. м. обладают также магнитные материалы, имеющие значительную энергию магнитной кристаллической анизотропии, но в которых отсутствуют (вернее, присутствуют в малых количествах) вредные примеси внедрения (углерод, азот, кислород и другие), дислокации и другие дефекты, искажающие кристаллическую решётку, а также включения в виде других фаз или пустот размером существенно больше параметров решётки. Однако процесс вращения вектора намагниченности в таких материалах требует приложения более сильных полей. Получение таких малодефектных материалов связано с большими технологическими трудностями. К М.-м. м. принадлежат ряд сплавов (например, перминвары) и некоторые ферриты с малой энергией магнитной кристаллической анизотропии, но с хорошо выраженной одноосной анизотропией, которая формируется при отжиге материала в магнитном поле. Некоторые М.-м. м. (например, пермендюр) имеют слабую анизотропию, но большие значения магнитострикции.

    По назначению М.-м. м. подразделяют на 2 группы: материалы для техники слабых токов и электротехнической стали. Важнейшими представителями М.-м. м., применяемых в технике слабых токов, являются бинарные и легированные сплавы на основе Fe — Ni (пермаллои), имеющие низкую Hc" 0,01 э и очень высокие µa (до 105) и µmax (до 106). К этой же группе относятся сплавы на основе Fe — Со (например, пермендюр), которые среди М.-м. м. обладают наивысшими точкой Кюри (950—980 °С) и значением магнитной индукции насыщения Bs, достигающей 2,4· 104 гс (2,4 тл), а также сплавы Fe — Al и Fe — Si — Al. Для работы при частотах до 105 гц используются сплавы на Fe — Со — Ni основе с постоянной магнитной проницаемостью, достигаемой термической обработкой образцов в поперечном магнитном поле, которое формирует индуцированную одноосевую анизотропию (кристаллическая магнитная анизотропия при этом должна быть как можно меньше). Постоянство магнитной проницаемости (в пределах 15%) сохраняется при индукциях до 8000 гс и обеспечивается тем, что при намагничивании таких М.-м. м. процесс вращения является доминирующим. В области частот 104—108 гц нашли применение магнитодиэлектрики, представляющие собой тонкие порошки карбонильного железа, пермаллоя или альсифера, смешанные с кем-либо диэлектрической связкой.

    Широко применяются в технике слабых токов смешанные ферриты (например, соединение из цинкового и никелевого ферритов), а также ферриты-гранаты, кристаллическая структура которых одинакова с природными гранатами. Для них характерно исключительно высокое электрическое сопротивление и практическое отсутствие скин-эффекта. Ферриты-гранаты применяются при очень высоких частотах (если невелики диэлектрические потери).

    Магнитно-мягкие сплавы выплавляют в металлургических печах, для придания необходимой формы слитки подвергают ковке или прокатке. Ферриты получают спеканием окислов металлов при высоких температурах, изделия прессуют из порошка (для чего феррит размалывают) и обжигают. Из магнитно-мягких сплавов изготавливают сердечники трансформаторов (микрофонных, выходных, переходных, импульсных и других), магнитные экраны, элементы памяти ЭВМ, сердечники головок магнитной записи; из ферритов, кроме того, — магнитные антенны, волноводы и др.

    К электротехническим сталям относятся сплавы на основе железа, легированные Si (0,3—6% по массе); сплавы содержат также 0,1—0,3% Mn. Стали вырабатываются горячекатаные — изотропные, и холоднокатаные — текстурованные. Потери энергии при перемагничивании текстурованной стали ниже, а магнитная индукция выше, чем горячекатаной. Электротехнические стали применяют в производстве генераторов электрического тока, трансформаторов, электрических двигателей и др.

    Для улучшения магнитных свойств все холоднокатаные магнитно-мягкие сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде водорода. Сплавы Fe — Со, Fe — Ni и Fe — Al склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создаётся нужная структура твёрдого раствора.

    К М.-м. м. специального назначения относятся термомагнитные сплавы, служащие для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а также магнитострикционные материалы, с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.

    В таблице приведены характеристики наиболее распространённых М.-м. м.

    Основные характеристики важнейших магнито-мягких материалов

    Марка материала

    Основной состав, % (по массе)

    Bs·10–3, гс

    Tk, °C

    r·106, ом·см

    µa·10–3, гс/э

    µmax·10–3, гс/э

    Hc, э

    Потери на гистерезис при B = 5000 гс, эрг/см3

    80 НМ (суперпермаллой)

    80Ni, 5Mo, ост. Fe

    8

    400

    55

    100

    1000

    0,005

    10

    79 НМ (молибденовый пермаллой)

    79Ni, 4Mo, ост. Fe

    8

    450

    50

    40

    200

    0,02

    70

    50 Н

    50Ni, ост. Fe

    15

    500

    45

    5

    40

    0,1

    150

    50 НП1

    50Ni, ост. Fe

    15

    500

    45

    100

    0,1

    600 (при B = 15000 гс)

    40 НКМП (перминвар прямоугольный)2

    40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe

    14

    600

    63

    600

    0,02

    200 (при B = 14000 гс)

    40 НКМЛ (перминвар линейный)3

    40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe

    14

    600

    63

    2

    2,0+ (<15%)

    47 НК (перминвар линейный)3

    47Ni, 23Co, ост. Fe

    16

    650

    20

    0,9

    0,90+ (<15%)

    49 КФ–ВИ (пермендюр)

    49Co, 2V, ост. Fe

    23,5

    980

    40

    1

    50

    0,5

    5000

    16 ЮХ

    16Al, 2Cr, ост. Fe

    7

    340

    160

    10

    80

    0,03

    100

    10 СЮ

    9,5Si, 5,5Al, ост. Fe

    10

    550

    80

    35

    100

    0,02

    30

    Армко-железо

    100Fe

    21,5

    768

    12

    0,5

    10

    0,8

    5000

    Э 44

    4Si, ост. Fe

    19,8

    680

    57

    0,4

    10

    0,5

    1200

    Э 330

    3,5Si, ост. Fe

    20

    690

    50

    1,5

    30

    0,2

    350

    Ni–Zn феррит

    (Ni, Zn) O·Fe2O3

    2–3

    500–150

    1011

    0,05–0,5

    1,5–0,5

    Mn–Zn феррит

    (Mn, Zn) O·Fe2O3

    3,5–4

    170

    107

    1

    2,5

    0,6

    Примечание: µa и µmax – начальная и максимальная магнитные проницаемости магнито-мягких материалов; Tk – температура Кюри; r – электрическое сопротивление; Hc – коэрцитивная сила; Bs, Br, Bm – индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э.

    1Кристаллически текстурирован. 2После обработки в продольном магнитном поле. 3После обработки в поперечном магнитном поле. 1 гс = 10–4 тл; 1 э = 79,6 а/м.

    Лит. см. при ст. Магнитные материалы.

    И. М. Пузей.

     

    Магнитные материалы

    Магнитные материалы, вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в которое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из которого в Китае…

    Кюри точка

    Кюри точка, температура Кюри, температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества (например, магнитной - в ферромагнетиках, электрической - в…

    АРМКО-железо

    АРМКО-железо (ARMCO - сокращенное название американской фирмы American Rolling Mill Corporation), технически чистое железо, получаемое в мартеновских и электрических плавильных печах при удлинении…

    Домены

    Домены, 1) ферромагнитные Д. (области самопроизвольной намагниченности) - намагниченные до насыщения части объёма ферромагнетика (обычно имеющие линейные размеры ~10-3-10-2см), на которые он…

    Коэрцитивная сила

    Коэрцитивная сила, коэрцитивное поле (от лат. соёrcitio - удерживание), одна из характеристик явления гистерезиса. В магнитном гистерезисе К. с. - это напряжённость Hc магнитного поля, в котором…

    Ферриты

    Ферриты, химические соединения окиси железа Fe2O3 с окислами других металлов. У многих Ф. сочетаются высокая намагниченность и полупроводниковые или диэлектрические свойства, благодаря чему они…

    Магнитострикция

    Магнитострикция (от магнит и лат. strictio - сжатие, натягивание), изменение формы и размеров тела при намагничивании. Явление М. было открыто Дж. Джоулем в 1842. В ферро- и ферримагнетиках (Fe, Ni…

    Намагничивание

    Намагничивание, процессы, протекающие в ферромагнетике при действии на него внешним магнитным полем и приводящие к возрастанию намагниченности ферромагнетика в направлении поля. В состоянии полного…

    Дислокации (в кристаллах)

    Дислокации в кристаллах, дефекты кристалла, представляющие собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено характерное для кристалла правильное расположение атомных плоскостей. Д. и другие дефекты в…

    Пермендюр

    Пермендюр, пермендур [англ. permendur, от perme (ability) - проницаемость и dur (able) - прочный], сплав железа с кобальтом (48-50%), обычно с добавкой ванадия (до 2%), характеризующийся высокой…

    Пермаллой

    Пермаллой [англ. permalloy, от perm (eability) - проницаемость и alloy- сплав], общее название группы сплавов никеля с железом, характеризующихся высокой магнитной проницаемостью m, малой коэрцитивной…

    Магнитодиэлектрики

    Магнитодиэлектрики, магнитные материалы, представляющие собой связанную в единый конгломерат смесь ферромагнитного порошка и связки - диэлектрика (например, бакелита, полистирола, резины); в…

    Гранаты

    Гранаты (от лат. granatus - зернистый), минералы, относящиеся к силикатам и представляющие сложную группу переменного состава с общим типом химической формулы R23+ R32+ [SiO4]3, где: R2+-Mg, Fe, Mn…

    Скин-эффект

    Скин-эффект (от англ. skin - кожа, оболочка), поверхностный эффект, затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в результате которого, например, переменный ток…

    Термомагнитные сплавы

    Термомагнитные сплавы, ферромагнитные сплавы, имеющие резко выраженную температурную зависимость намагниченности в заданном магнитном поле. Это свойство проявляется в определённом интервале температур…

    Магнитострикционные материалы

    Магнитострикционные материалы, магнитно-мягкие материалы, у которых достаточно велик эффект магнитострикции. М. м. применяют в качестве преобразователей электромагнитной энергии в другие виды (…

    Магнитные материалы

    Магнитные материалы, вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в которое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из которого в Китае…