Магнітно-м’які матеріали

Сторінка 17 з 59

§ (28) Технічно чисте залізо і електротехнічна сталь

діелектриків одночасно знижує інші магнітні характеристики.
У табл. 19 наведені основні магнітні властивості технічно чистих сортів заліза.
Таблиця 19
Основні магнітні властивості технічно чистого заліза

На рис. 40 приведена крива намагнічування для електролітичного заліза, переплавленого в вакуумі.

* Ферросилиций - сплав силіциду заліза FeSi з залізом.

Мал. 41. Криві намагнічування електротехнічних сталей: а - сталь ЕЗЗОА (текстуропанная), б - сталь Е41 (нетекстурованная)

§ 29. Магнітно-м'які сплави

Добрими магнітними властивостями володіє потрійний сплав на основі заліза, що містить алюмінію 5,4%, кремнію 9,6%, заліза 85%. Такий сплав називається альсифера *. Його магнітні властивості наступні: Мh = 35000; мM = 115 000; Нс = 0,018 а / см2, Нд = 0,335 Тл; q = 0,81 Ом мм2 / м.
Істотним недоліком таких сплавів є те, що вони тендітні, тверді і не можуть куватися. Тому деталі з них виготовляють лише литтям, а обробляти деталі з альсифера можна лише шліфуванням.

* Слово «альсифера» утворилося з з'єднання трьох перших складів найменувань, що входять в сплав речовин - алюмінію, силіцію, феруму.

За останні роки розроблені і набули широкого застосування в електротехніці нові магнітні матеріали, що отримали назву феритів. Ці матеріали неметалеві, їх виготовляють з суміші окису заліза з оксидами інших металів - цинку (ZnO), марганцю (МпО), нікелю (NiO) і ін.
Якщо позначити будь-яку окис двовалентного металу, що входить до складу феритів, в загальному вигляді Мео, де Me означає двовалентний метал, то найпростіша хімічна формула фериту
Мео + Fe203 -> MeFeaО4
Характерною особливістю феритів є те, що при наявності хороших магнітних властивостей вони мають досить великим у порівнянні з магнітними металами і сплавами питомим електричним опором. Ферити відносяться до групи напівпровідників і володіють питомим опором р = 104-1109 ом-см, тоді як феромагнітні металеві матеріали мають р = 10_5-М0-4 ом-см. Опору феритів більше опору металевих феромагнетиків в 108-М014 раз, тому у феритів втрати на вихрові струми в змінних магнітних полях дуже малі. Це становить одне з найважливіших переваг феритів.
Ферити, як і металеві ферромагнетики, діляться на магнітно-м'які і магнітно-тверді. Магнітно-м'які ферити мають приблизно наступними характеристиками: коерцитивної силою Нс до 2,4 а / см \ індукцією насичення Bs від 0,042 до 0,5 Тл \ залишкової індукцією В, - від 0,02 до 0,3 Тл початкова магнітна проникність від 30 до 3000.
Ферити називаються по вхідному в їх склад двовалентну металу. Так, якщо в ферит входить окис марганцю (МпО), то він називається ферритом марганцю (MnFe204), якщо ж в ферит входить окис нікелю (NiO) -феррітом нікелю (NiFe204) і т. П. Давно відомий природний феррит, званий магнетитом. Він являє собою ферит заліза * і позначається хімічною формулою FeFe - Ферити, що складаються з окису лише одного металу і окису заліза, називаються простими ферритами. Для практичного використання застосовуються суміші простих феритів. В цьому випадку отримують тверді розчини двох або декількох феритів, наприклад твердий розчин двох простих феритів: NiFe2C> 4 і ZnFe2C> 4, т. Е. Нікелевого і цинкового феритів. В результаті цього створюється змішаний нікель-цинковий ферит. Його хімічна формула
NiwZn (1_x) Fe2О4
У наведеній формулі (х) позначає молярну частку вмісту в цьому матеріалі окису нікелю, а (1-х) -молярную частку окису цинку, причому сума їх повинна дорівнювати одиниці.
Виготовляються ферити по керамічної технології, т. Е. В результаті випалу порошків при температурі до 1350 ° С.

* У формулі фериту заліза на першому місці стоїть двовалентний іон заліза, так само як у формулі фериту нікелю варто двовалентний нон нікелю.