Свойства отдельных ферромагнетиков

Магнитные материалы – магнетики, эксплуатационные качества которых определяются их магнитными свойствами. Применение магнитных материалов влияет на развитие электромашиностроения, электронной и вычислительной техники, радиотехники, приборостроения, робототехники, автоматических устройств и систем управления, отображения информации, магнитной и голографической записи (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Применение магнитных материалов

Свойства магнетиков структурно-чувствительны. Так, относительная магнитная проницаемость m _r и коэрцитивная сила H _c многих магнитных материалов в зависимости от структурного состояния могут изменяться в тысячи раз, что связано, в том числе, с магнитной анизотропией.

В технике особое применение имеют ферромагнитные материалы, относящиеся к группе сильномагнитных веществ: магнитомягкие, магнитотвердые, специального назначения.

Характерными свойствами магнитомягких материалов является их малое значение коэрцитивной силы Н _с от 0,4 А/м до 0,4 кА/м при высоком значении m; способность намагничиваться до насыщения даже в слабых полях; узкая петля гистерезиса; малые потери на перемагничивание.

Магнитотвердые материалы (материалы для постоянных магнитов) характеризуются большой коэрцитивной силой Н _с (значения Н _с от 5 кА/м до 5 МА/м), значительной остаточной магнитной индукцией В_r (от 0,5 до 1,3 Тл), обладают большой удельной энергией магнитного поля (до 400 кДж/м³); эта энергия тем больше, чем больше остаточная индукция В_r.

Процессы намагничивания в обеих группах протекают аналогично, но в магнитомягких материалах намагничивание происходит, в основном, за счет смещения границ доменов, а в магнитотвердых - за счет поворота вектора намагниченности.

Обычно в электрических машинах и аппаратах переменного тока используют ферромагнитную электротехническую сталь. Магнитная проницаемость сталей m ≈ 400…10⁴, так что магнитное поле, создаваемое проводниками с током, многократно усиливается.

К группе магнитных материалов специального назначения относятся материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), магнитострикционные и термомагнитные, ферриты СВЧ, материалы со средними значениями коэрцитивной силы и другие. К современным относят магнитные материалы:

1) соединения редкоземельных металлов (неодима, самария, церия, празеодима, иттрия и лантана с металлами группы железа) с особыми магнитными свойствами;

2) магнитных материалов с цилиндрическими доменами;

3) магнитные материалы с магнитооптическими свойствами;

4) полупроводниковые магнитные материалы, содержащие ванадий и титан, у которых вблизи точки Кюри электрическое сопротивление сравнимо с металлами.

Дата добавления: 2015-07-17