Экзаменационные вопросы с краткими ответами по дисциплине: «Материаловедение и материалы электронных средств», страница 9

б) Магнитопроводы из электротехнической стали применяют, главным образом, на низких частотах: 50, 400, реже 1000 Гц, причем, чем выше частота, тем более тонкими должны быть пластины или лента, выше содержание кремния в стали и ниже допустимая амплитуда индукции.

в) НИЗКОКОЭРЦИТИВНЫЕ СПЛАВЫ, применяются  на  повышенных  частотах (до 20 кГц)

г) МАГНИТОМЯГКИЕ ФЕРРИТЫ

применяются на повышенных (от 20 кГц), высоких (единицы–сотни МГц) и сверхвысоких частотах (до 30 ГГц).

д) АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ

применяются  на  повышенных  частотах (до 20 кГц)

е) позволя­ет применять магнитодиэлектрики на высоких частотах

Магнитодиэлектрики

109. Каков состав электротехнической легированной стали? Какой элемент в ней является легирующим? С какой целью легируют электротехническую сталь?

Железо плюс примеси содер­жит углерода не более 0,04 %. В изделиях радиоэлектроники обычно используется легированная (кремнистая) сталь, в состав которой для увеличения удельного сопротивления и тем самым уменьшения потерь на вихревые токи вводят до 5 % кремния. Для увеличения удельного сопротивления и тем самым увеличения потерь на вихревые токи.

110. Перечислите главные параметры электротехнической стали.

- с ростом частоты быстро возрастают удельные потери.

- величина индукции при определении напряженности (достигает 2 Тл в сильных полях).

-  коэрцитивная сила Нс= 32 - 96 А/м. Электротехническая сталь чувствительна к упругим и пластичес­ким деформациям, при деформировании ухудшаются магнитные св-ва. Роста коэрцитивной силы. После механической обработки (штамповки пластин, резки ленты и на­вивки магнитопроводов) детали подвергают отжигу для восстановления магнитных свойств. При сборке магнитопроводов и изделий нельзя применять большие механические, особенно ударные, воздействия, в противном случае возрастут потери энергии.

 111. Почему магнитопроводы из электротехнической стали и сплавов для переменных магнитных полей изготавливают в виде набора тонких электрически изолированных пластин или навивкой из тонкой ленты?

Это уменьшает потери на вихревые токи.

112.  Сравните электротехническую сталь и низкокоэрцитивные сплавы между собой.

Низкокоэрцитивные сплавы имеют меньшую Нс, т.е. меньше потерь на гистерезисе

Нс= 1 - 10 А/м. Поэтому их применяют на более высоких частотах.

 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ содер­жит углерода не более 0,04 %. В изделиях радиоэлектроники обычно используется легированная (кремнистая) сталь, в состав которой для увеличения удельного сопротивления и тем самым уменьшения потерь на вихревые токи вводят до 5 % кремния. Применяется на частотах от 50 до 5000 Гц, допускает амплитуду индукции до 1,7 Тл (в сильных полях – до 2,0 Тл).

НИЗКОКОЭРЦИТИВНЫЕ СПЛАВЫ,

1) характери­зуются малой величиной коэрцитивной силы: от 0,8 до 24 А/м, 2) высо­кой магнитной проницаемостью m_max= 30000...400000, но меньшей, чем у сталей, индукцией насыщения: В_s= 0,5...1,5 Тл. По составу это, прежде всего, сплавы железо–никель, иногда легированные другими элементами, называемые обычно пермаллоями.

Пермаллои применяются  на  повышенных  частотах (до 20 кГц) в магнитопроводах трансформаторов, дросселей, магнитных головок, для изготовления эффективных магнитных экранов. Очень чувствительны к деформациям и ударам,  даже натяжение провода обмотки, намотанной на магнитопровод без жесткого каркаса, резко ухудшает магнитные свойства. Из-за большого содержания никеля  дороги. В настоящее время вытесняются из областей применения ферритами и аморфными сплавами.

113.  Чем аморфные магнитомягкие сплавы отличаются от электротехнической стали и низкокоэрцитивных сплавов?

Меньшей величиной коэрцитивной силы, т.о. уменьшаются потери на гистерезисе. Их отличные магнитные свойства обусловлены тем, что при отсутствии границ между кристаллами об­легчается процесс перемагничивания доменов, и поэтому уменьшаются коэрцитивная сила и потери мощности. Магнит­ные свойства легко модифицируются термомагнитной обработкой (про­ведением термической обработки под действием внешнего магнитного поля), в частности, можно формировать петлю гистерезиса с очень высокой степенью прямоугольности. По сравнению с пермаллоями имеют лучшие магнитные параметры и меньшую стоимость.