В гетерогенных сплавах величина намагниченности насыщения (структурно нечувствительное свойство) складывается аддитивно из соответствующих величин входящих фаз
(5.41)
где ηi – объемное содержание i-той фазы; ISi – его намагниченность насыщения.
Выражением (3.41) можно пользоваться для количественного фазового анализа гетерогенных сплавов.
Точка Кюри зависит только от состава ферромагнитной фазы и не зависит от состава сплава, находящегося в определенной гетерогенной области фазового равновесия, если это равновесие при нагреве достигается. При наличии в сплаве нескольких ферромагнитных фаз число течек Кюри рано числу этих фаз. Температурная зависимость намагниченности насыщения гетерогенного сплава складывается из соответствующих зависимостей для каждой фазы.
Рис. 5.10. Температурная зависимость намагниченности сплава, состоящего из двух ферромагнитных фаз
На рис. 5.10 показана температурная зависимость намагниченности сплава, состоящего из двух ферромагнитных фаз. Первая фаза имеет намагниченность насыщения IS1 и температуру Кюри θК1, а вторая фаза IS2 и θК1 (рис.5.10.а). Суммарная намагниченность сплава будет складываться из кривой 1 и 2 (рис.5.10.а). Результат такого сложения представлен на рис. 5.10.б, на которой проявляются две точки Кюри.
3.12. Магнитострикция
Под магнитострикцией понимают изменение формы и размера тела при наложении магнитного поля. Количественно магнитострикция характеризуется относительным изменение размера тела при намагничивании
(5.42)
где L0 и L –длина тела до наложения магнитного поля и после намагничивания.
Магнитострикция является четным эффектом, т.е. с изменением полярности магнитного поля численное значение и знак магнитострикции не изменяется.
Относительное изменение размеров ферромагнетиков вдоль направления намагничивания называется продольной магнитострикцией, а перпендикулярно направлению намагничивания – поперечной магнитострикцией. Продольная и поперечная магнитострикции, как правило, имеют разные знаки. Если в продольном поле ферромагнетик увеличивает свои размеры, т.е. магнитострикция положительная, то в поперечном поле тело уменьшается и его магнитострикция отрицательная, и наоборот. Разные материала характеризуются разным знаком магнитострикции.
Рис. 5.11. Константы магнитострикции монокристалла железа в зависимости от напряженности магнитного поля
С ростом магнитного поля магнитострикция повышается. В слабых полях она незначительна, затем возрастает, а в сильных полях, когда достигается техническое насыщение, магнитострикция также достигает насыщения. Величина магнитострикции насыщения λS характеризуется относительное изменение размера тела, намагниченного до насыщения в направленном магнитном поле, называется константой магнитострикции. У монокристаллов λS зависит от направления поля относительно кристаллографических плоскостей. Для примера на рис. 5.11 показана зависимость λS от напряженности магнитного поля по трем кристаллографическим направлениям в монокристалле железа.
Между магнитострикцией и намагниченностью существует следующая зависимость
(5.43)
где а – постоянная величина, зависящая от материала.
Учитывая, что магнитострикция является функцией намагниченности, она уменьшается с повышением температуры и обращается в ноль при температуре Кюри.
Магнитострикционный эффект характеризуется обратимостью. Т.е. если размеры ферромагнетика изменять под воздействием внешних сил, например упругих напряжений, то изменяется магнитное состояние тела.
Эффект магнитострикции широко используется для создания генераторов ультразвуковых частот, устройств для осуществления перемещений на микрометрическом уровне и различных датчиков.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.