МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

СТАБИЛЬНОСТЬ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Магнит считается стабилизированным, если он не меняет своих свойств с течением времени и возвращается к первона­чальному магнитному состоянию после устранения внешней причины, которая вывела его из этого состояния.

Изменение магнитного потока может происходить в резуль­тате изменений магнитных свойств вещества, связанных с фазо­выми превращениями и уменьшением внутренних напряжений (структурное старение), а также от изменения магнитного со­стояния материала под воздействием внешних условий (магнит­ная нестабильность).

Некоторые свойства различных групп материалов для постоянных магнитов

Таблица 19

Марка

Химический состав*

(.BH)

Max, 10~6 гс-э

ПлоТИі'СТЬ ■у, г см3

Удельное электросо­противле­ние р,

ОМ-ММй1М

Ориенти­ровочная стоимость 1 кг мате­риала, руб.

ЮНД4 (АНЗ)

15,5% Al; 25% Ni; 4,0% Си

0,9

7,1

0,65

1,4

ЮНДК24 (АНКо4)**

9,0%А1; 14,0% Ni; 24% Со; 4,0% Си; 0,3% Ті

4,0

7,3

0,47

10

ЮНДК25БА**

9,0% Al; 15,0% Ni; 25% Со; 4,0% Си; 0,8% Nb

6,6

7,4

0,45

30-40

0,7 БИ

Ba0-6Fe203

- 0,8

4,4

108 | 2,3

3 БА**

Ba0-6Fe203

3,5

4,9

105

5,8

ЕХЗ

2,8 —3,6%Cr; 0,9—1,1%C

0,35

7,8

0,3

0,15

Металлокерами- ческий (на базе ЮНДК24)**

S,0% A!;

13,5% Ni; 23,0%Co; 4,0% Си

3,75

7,0

0,68

Металлопластн- ческий (на базе ЮНД4)

15,0% Al; 24.0%Ni; 4,0% Си

0,38

5,0

Мп—Bi*:t

23,0% Мп; 77%Bi

5,4

7,0

Pt-Co

77,0% Pt; 33,0% Co

3,8

0,42

120

Викаллой 'I5*

52,0% Co; 13,0% V

3,5

7,6

0,60

40

Железо (микро­порошок)**

Fe

3,5

4,0

Остальное железо.

Текстурованныи.

Структурное старение является необратимым в том смысле, что магнитные свойства могут быть восстановлены только в ре­зультате проведения повторной термической обработки.

Свойства, изменившиеся под действием магнитной неста­бильности, могут быть восстановлены повторным намагничива­нием. При этом магнитная нестабильность может иметь как об­ратимый, так и необратимый характер. Если после возвращения внешних условий к исходным магнитные свойства восстанавли­ваются, то имеют место обратимые изменения, а при наличии гистерезиса — необратимые.

Степень структурного старения для разных материалов весьма различна. Магниты из мартенситных сталей всегда не­обходимо подвергать искусственному остариванию, а для маг­нитов из железоникельалюминиевых сплавов в большинстве случаев этого не требуется.

Метод искусственного старения мартенситных сталей заклю­чается в длительном выдерживании магнита при повышенной температуре. Например, магнит выдерживают в кипящей воде, т. е. при 100° С в течение 10—15 ч, что по данным М. Кюри рав­носильно естественному старению в течение 10—15 лет.

Структурную стабильность сплавов с дисперсионным твер­дением можно повысить частичным снятием напряжений по­средством отпуска магнитов при повышенной температуре с по­следующим медленным охлаждением.

Уменьшение магнитной нестабильности идет по пути устра­нения необратимых изменений и последующей оценки оставших­ся обратимых изменений. Основными методами магнитной ста­билизации являются частичное размагничивание магнита и об­работка его температурными циклами.

Идея метода частичного размагничивания заключается в том, что намагниченный магнит подвергают действию перемен­ного магнитного поля с убывающей до нуля амплитудой. В ре­зультате такой обработки дальнейшие изменения свойств магни­та в известном диапазоне изменений внешних условий становят­ся обратимыми.

Для объяснения этого явления рассмотрим, как под действи­ем внешнего магнитного поля будут меняться магнитные свойст­ва системы, характеризующейся рабочей точкой А (рис. 55).

При действии поля АН изменение магнитного состояния произойдет по прямой возврата и будет соответствовать точке С. После устранения поля магнит будет характеризоваться точкой, практически близкой к А, т. е. система будет магнитностабиль - ной в том смысле, как условились выше. Рассмотрим теперь дей­ствие поля —АН. При наличии этого поля рабочей будет точ­ка Е. После устранения поля магнитное состояние, изменяясь по прямой возврата, определится точкой F, т. е. магнитные свой­ства изменятся необратимо. Если теперь на магнит действовать
полем, не превышающим по абсолютной величине АН, то изме­нения магнитных свойств станут обратимыми и магнитное со­стояние будет характеризоваться точкой F.

Такого рода стабилизация вызывает уменьшение магнитной индукции в зазоре ог ВА до BF, т. е. магнит частично размагни­чивается. Количественно степень стабилизации принято оцени­вать уменьшением индукции в процентах от первоначального значения. Обычно размагничивание производят на 10—20%.

Исследования показали, что частичное размагничивание уменьшает необратимые изме­нения не только от влияния внешних магнитных полей, но и от действия температуры, ударов, тряски, вибраций, а также улучшает структурную стабильность.

Обработка температурны­ми циклами, заключающаяся в нагреве до температуры 80— 100° С, выдержке в течение 2— 3 ч и последующем охлажде­нии, обычно применяется в со­четании с частичным размаг­ничиванием (после размагни­чивания). Особенно большие изменения наблюдаются при этом после первого цикла, по­следующие сказываются зна­чительно меньше.

В результате применения методов структурной и магнитной стабилизации удается умень­шить необратимые изменения магнитных свойств до сотых долей процента.

Дальнейшие изменения магнитных свойств стабилизирован­ного магнита в некотором диапазоне изменений внешних условий (температуры, напряженности поля, механических воздействий) обратимы. Эти изменения можно оценить соответ­ствующими коэффициентами, например температурным коэффи­циентом магнитной индукции ав:

(61)

TlB

Ав =

В0М

Где В0 — магнитная индукция при начальной температуре; At — изменение температуры;

СТАБИЛЬНОСТЬ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Рис. 55. Схематическое изобра­жение действия внешнего маг­нитного поля на постоянный магнит

АВ — изменение индукции, вызванное изменением темпера­туры на At, °С.

Соответствующим образом для оценки влияния внешнего по­ля можно ввести понятие магнитоиндукционного коэффициента.

Температурный коэффициент магнитной индукции зависит, кроме химического состава и структуры материала, от относи­тельных размеров магнита (коэффициента размагничивания), степени предварительного размагничивания, а также (в общем случае) от to и At. Это иллюстрируется рис. 56, на котором изоб­ражена зависимость размагничивающего участка гистерезисной петли от температуры для сплава алкомакс III (железоникель - алюминиевый сплав с кобальтом, медью и ниобием). Из рисунка видно, что в зависимо­сти от величины коэф­фициента размагничи­вания ав может быть положительным, отри­цательным и равным нулю.

Приведенные дан­ные свидетельствуют о том, что для оценки обратимых температур­ных изменений надо знать не только марку сплава, но и коэффи­циент размагничивания и степень предвари­тельного размагничи­вания.

Практически чаще всего наибольший ин­терес представляют температурные зависимости не постоянного магнита, а магнит­ной системы, т. е. магнита с арматурой из магнитномягкого ма­териала. Такие данные могут быть получены только на основа­нии экспериментальных исследований магнитных систем.

СТАБИЛЬНОСТЬ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Кф 32 !Є О

Рис. 56. Зависимость размагничиваю­щей кривой от температуры для сплава алкомакс III (по данным Клегга)

Стабильность свойств магнитнотвердых материалов из-за трудности определения и неопределенности температурного ко­эффициента не нормируются. Исключение представляют барие­вые магниты, для которых, как показали исследования, ав не зависит от N. Для них ав — отрицательный, приблизительно ра­вен 0,2%/ГС в интервале от — 65 до +200° С. Для металличе­ских магнитнотвердых материалов в области точки (BH)mSLX ориентировочно можно считать, что ав меняется в пределах от —0,01 %/1° С до —0,05%/1° С, т. е. имеет значения приблизитель­но в десять раз меньшие, чем у оксидных магнитов.

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ МАГНИТНОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

Агнитномягкие материалы принято классифицировать по их основному химическому составу, который в значи­тельной степени определяет технологию производства, свойства и области применения материала. В соответствии с этим различают следующие группы магнит­номягких материалов. …

Магниты, получаемые методами порошковой металлургии

В которых процессы литья заменяются прессованием порошков. Все магниты этой группы не требуют дополнительной меха­нической обработки. Особенно широко они применяются при из­готовлении магнитов, небольших по размерам или имеющих сложную конфигурацию. …

ИЗМЕРЕНИЯ СВОЙСТВ НИЗКОЧАСТОТНЫХ МАГНИТНОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

Выше было указано, что к низкочастотным магнитномягким материалам относятся технически чистое железо (низкоуглеро­дистая электротехническая сталь), электротехнические стали и пермаллои (пермаллои микронного проката относятся к высо­кочастотным материалам). Магнитные параметры, подлежащие измерениям …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.