Таблица 11-11

Магнитные свойства сплавов с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых полях,

ГОСТ 10160-75

Ассортимент магнитных материалов, работающих на начальном участке технической кривой намагничивания, не ограничивается листовой электротехнической сталью.

0,ffOi

PHt. 11-20. Зависимость максимальной индукции от действующего значения напряженности поля сталей 1561, 1562 на частотах 400 и 1000 Гц.

Широкое распространение получили здесь высоконикелевые пермаллои марок 79НМ, 80НХС, 76НХД, 77НДМ, содержащие соответственно 79, 80, 76 и 77% никеля, легированные молибденом, ванадием, вольфрамом, хромом и медью (табл. 11-11). Легирование осуществляется с целью придания необходимой обрабатываемости изделий. На рис. 11-21, 11-22 приведены кривые намагничивания и зависимости относительной магнитной проницаемости от напряжеиности магнитного поля материалов, рекомендуемых для работы в слабых полях (79НМ, 80НХС) и пермаллоя 50НХС, значительно уступающего по магнитным характеристикам в данной области работы. Отметим, что каждый конкретный сплав применяется для работы на частоте, на которую он рассчитан. С ростом частоты проницаемость падает и тем сильнее, чем выше было ее значение в постоянном поле (рис. 11-23). Наряду с выпускаемыми согласно ГОСТ 10160-75 мате-

Основные параметры никель-цинковых ферритов

риалами для работы в слабых магнитных полях используются сплавы 76НХД, 80НХ, 80НМ, 77НМД, 77НВ, 83НФ, 81 НМД, 72НМДХ. Сплавы 76НХД, 80НХ обладают повышенной температурной стабильностью

.А1ы W0

Рис. 11-21. Кривые намагничивания сплавов марок 79НМ, 80НХС, 50НХС.

60 А/м

Рис. 11-22. Зависимость относительной магнитной проницаемости от напряженности поля сплавов марок 80НХС, 79НМ. 50НХС.

максимальной проницаемости в интервале температур -60--1-60° С. В аппаратуре особо высокой точности используются сплавы типа 80НМ, имеющие значения магнитной проницаемости в слабых полях 60- 22*

40 мГн/м. Характерным свойством сплава 77НМД является низкое отношение [лг так к Хг нач, что имеет существенное значение в аппаратуре высокой точности. Низким коэф-фипиентом амплитудной нестабильности (Лг в малых полях, повышенным удельным сопротивлением обладают сплавы 83НФ и 77НВ. Эти показатели очень важны при изготовлении магнитопроводов высокочувствительной аппаратуры, работающей в переменных полях высокой частоты. Сплав

2000 4000 6000 8000 Ги,

Рис. 11-23. Зависимость относительной магнитной проницаемости сплавов марок 50НХС и 80НХС от частоты.

81НМА обладает повышенной деформационной стабильностью и практически нулевой магнитострикцией, поэтому основное применение нашел в аппаратуре, подвергающейся механическим воздействиям. Повышенным значением Цг и низкой точкой Кюри (100- 120° С) обладает сплав 72НМДХ, нашедший применение в магнитостатических экранах с высокой степенью экранирования.

Особые требования предъявляются к материалам, работающим при очень высоких частотах. Эти материалы должны обладать большим электрическим сопротивлением, чтобы потери на вихревые токи были по возможности меньшими, а намагничен-

Таблица 11-13

Основные параметры марганец-цинковых ферритов

ность устанавливалась с наибольшей скоростью. По своей природе такими материалами являются неметаллические магнитные материалы - ферримагнетики, к которым в первую очередь относятся ферриты. Удельное сопротивление их находится в пределах 5-10-5-10 Ом-м (у металлов 10 Ом-м)

о 100 200 300 Ш 500 2500А/м

Рнс. 11-24. Кривые намагничивания никель-цинковых ферритов марок 200НН, 600НН, 2000НН.

И в сильной степени, так же как и магнитные свойства, зависит от состава и структуры. Так, если у простых ферритов относительная начальная магнитная проницаемость не превышает 10, то у никель-цинковых ферритов можно получить Лгнач=1000 (тэбл. 11-12). На рис 11-24 показаны кривые намагничивания никель-цинковых ферритов марок 200НН, 600НН, 2000НН. Очевидным является широкий диапазон, изменения магнитной проницаемости в зависимости от марки большого многообразия этого типа ферритов. У марганец-цинковых материалов (табл. 11-13) рьтъ&ч достигает 3000. Общим их недостатком является сильная зависимость проницаемости от температуры. Одним из способов повышения температурной стабильности ферритов является добавление небольшого количества крупнозернистого феррита к основному цинковому с несколь-ва меньшей точкой Кюри.

Увеличения магнитной проницаемости добиваются уменьшением магнитострикции, т. е. подбором смешанных ферритов с компонентами, обладающими магнитострикцией разного знака. Здесь же необходимо учитывать, что одновременно с увеличением проницаемости возрастает тангенс угла потерь. Поэтому следует учитывать конкретные требования, предъявляемые к материалу в том или ином случае.

Увеличить магнитную проницаемость можно также текстурированием ферромагнитных деталей. В этом случае феррит, раздробленный в мелкий порошок, прессуется в магнитном поле, приложенном в направлении предполагаемой текстуры. В результате получается деталь с требуемым направлением легкого намагничивания.

Обычно требованиями, определяющими выбор типа ферритов для этих целей, являются большая относительная начальная магнитная проницаемость, малый тангенс угла потерь 6, высокая добротность Q, большое электрическое сопротивление р. Так же как и у металлических материалов эти свойства в сильной степени определяются не только составом, но и технологией изготовления, температурой отжига, временем выдержки,::; атмосферой, в которой проводится отжиг, скоростью охлаждения и т. д.

Задолго до промышленного внедрения ферритов были разработаны магнитодиэлек-трики как материалы, рассчитанные на ра- = боту при частоте свыше 10 кГц. Практически невозможно установить границы применимости различных материалов, так Kai{, например, даже на частотах выше 1 МГц наряду с ферритами можно использовать металлические материалы из тонкой ленты. На выбор оптимального материала влияют не только характеристики, но и технология изготовления деталей, заданной формы, т. е. в конечном счете стоимость изготовления, С этой точки зрения наивыгоднейшими яв--ляются магнитодиэлектрики - материалы, состоящие из ферромагнитных частиц раз-