По объему применения электротехнические стали занимают первое место среди всех других магнитно-мягких ферромагнитных материалов. Они широко используются в магнитных цепях электрических машин, аппаратов и приборов, работающих на постоянном и переменном токах на частотах до 400…500 Гц (генераторы, трансформаторы всех систем, реле, электромагнитные аппараты и приборы).
Пермаллои. Для получения больших индукций в слабых магнитных полях применяют сплавы, отличающиеся большой начальной проницаемостью. Это сплавы Fе-Ni — пермаллой и Fе-Аl-Si — альсифер. В промышленности наиболее широкое применение имеют железоникелевые сплавы, которые хорошо обрабатываются резанием и штамповкой. Для улучшения электромагнитных и технологических свойств эти сплавы часто дополнительно легируют. Так, присадки молибдена и хрома уменьшают чувствительность к механическим деформациям, одновременно повышая удельное электросопротивление и магнитную проницаемость. Присадка меди стабилизирует свойства, улучшает механическую обрабатываемость сплава, повышает удельное сопротивление ρ. Кремний и марганец также увеличивают ρ.
Магнитная проницаемость пермаллоев в слабых полях в десятки и сотни раз больше, чем магнитная проницаемость технического железа и электротехнических сталей, а коэрцитивная сила очень мала. Магнитное насыщение этих сплавов значительно ниже, чем электротехнических сталей.
Все пермаллойные сплавы по составу делят на две группы: низконикелевые с содержанием 35…65 % Ni, имеющие довольно высокую начальную магнитную проницаемость μн (до 4000) при относительно высокой индукции насыщения, и высоконикелевые с содержанием 75…80 % Ni с чрезвычайно высокой магнитной проницаемостью μн (до 35000), но меньшей индукцией насыщения.
Первую группу сплавов применяют для сердечников малогабаритных трансформаторов, дросселей, реле и деталей магнитных цепей, работающих в области повышенных индукций. Вторую группу сплавов используют для магнитных экранов, сердечников малогабаритных трансформаторов и других устройств, работающих в слабых магнитных полях. Эти сплавы изготовляются в виде холоднокатаных листов и лент толщиной 0,0015…2,5 мм, горячекатаных листов толщиной 3…22 мм и прутков толщиной 8…100 мм. Типовой состав и магнитные свойства железоникелевых сплавов (пермаллоев) приведены в табл. 13.
Таблица 13
Состав и магнитные свойства железоникелевых сплавов
Примечания: 1. Значения приведены для холоднокатаных лент.
2. В скобках указаны значения магнитной проницаемости μ для улучшенных сортов.
3. Высокие значения μ получаются после термомагнитной обработки.
* Вr/Вs = 0,9
** Вr/Вs = 0,85.
В марках пермаллоев буква Н — обозначает никель, К — кобальт, Г — марганец, X —хром, С — кремний, Д — медь, дополнительная буква П обозначает сплав с прямоугольной петлей гистерезиса. Цифра в марке указывает процентное содержание никеля.
Альсиферы составляют группу нековких сплавов. Это хрупкие сплавы системы Fе-Аl-Si, допускающие изготовление изделий только способом литья. Они обладают хорошими литейными свойствами, поэтому их применяют в виде фасонных тонкостенных: отливок и для получения тонких порошков при изготовлении магнитодиэлектриков. Альсиферы не содержат дорогих и дефицитных легирующих элементов, обладают очень высокой проницаемостью μн = 35000, малой коэрцитивной силой Нс = 1,8 А/м, большим электросопротивлением и низкими потерями на гистерезис.
К высокочастотным магнитно-мягким материалам относятся, как выше указывалось, магнитодиэлектрики и ферриты.
Магнитодиэлектрики представляют собой спрессованные смеси очень мелкого ферромагнитного порошка (альсифер, карбонильное железо, пермаллой и др.) с изолирующим материалом (бакелитовая смола, полистирол и др.). Основа обладает высокими магнитными свойствами, а связка образует между частицами магнитного порошка сплошную изоляционную пленку, поэтому возникающие вихревые токи малы, и, следовательно, уменьшаются электрические потери при работе магнитных материалов на высоких частотах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.