Ім'я файлу: Магнітотверді матеріали.docx
Розширення: docx
Розмір: 25кб.
Дата: 04.03.2020
скачати
Пов'язані файли:
Педагогічна думка Західної Європи (Руссо, Дістервег) (2).pdf
Розширення: docx
Розмір: 25кб.
Дата: 04.03.2020
скачати
Пов'язані файли:
Педагогічна думка Західної Європи (Руссо, Дістервег) (2).pdf
Магнітотверді матеріали
1. Леговані сталі, що гартовані на мартенсит.
2. Литі магнітотверді сплави.
3. Магніти з порошків
4. Магнітотверді ферити.
5. Сплави, що пластично деформуються.
Характеристиками магнітотвердих матеріалів для постійних магнітів служать коерцитивна сила, залишкова індукція і максимальна індукція, що віддається магнітом у навколишнє середовище. Для них характерна велика площа петлі гістерезису. Магнітна проникність матеріалів для постійних магнітів нижча, ніж магнітом'яких матеріалів, причому чим більша коерцитивна сила, тим менша магнітна проникність.
За складом, станом і способом отримання магнітотверді матеріали поділяються на: леговані сталі, гартовані на мартенсит, литі магнітотверді сплави, магніти з порошків, магнітотверді ферити, сплави, що пластично деформуються.
1. Леговані сталі, гартовані на мартенсит є найпростішим і доступним матеріалом для постійних магнітів. Їх легують добавками вольфраму, хрому, молібдену, кобальту. Магнітні властивості гарантуються для кожної марки сталі, і п'ятигодинною структурною стабілізацією в киплячій воді. Мартенситні сталі почали застосовувати для виробництва постійних магнітів раніше всіх інших матеріалів. В даний час вони мають обмежене застосування через їх невисокі магнітні властивості, але повністю від них не відмовляються, оскільки вони дешеві і допускають механічну обробку.
2. Велику магнітну енергію мають потрійні сплави Аl – Ni – Fe, які раніше називали сплавами альні. При додаванні кобальту або кремнію в ці сплави їх магнітні властивості підвищуються. Сплав альні з додаванням кремнію називали альніси, сплав альні з кобальтом – альніко, а сплав альніко з найбільшим вмістом кобальту – магніко. В даний час кожний із сплавів отримав свою марку, що складається з букв і цифр, проте в заводських кресленнях можна зустріти колишні назви сплавів. У всіх магнітотвердих матеріалів якнайкращі магнітні властивості досягаються при значному викривленні граток. Різко поліпшені магнітні властивості сплаву магніко обумовлені тільки його складом, але і спеціальною обробкою – охолоджування магнітів після відливання в сильному магнітному полі. Відносно магнітних характеристик сплав магніко анізотропний; якнайкращі властивості він знаходить в тому напрямі, в якому при охолоджуванні на нього діяло магнітне поле. Магніти із сплаву магніко при рівній магнітній енергії в 4 рази легше за магніти із сплаву альні і в 22 рази легше за магніти із звичайної хромової сталі. Недоліком сплавів типу альні, альніко і магніко є трудність виготовлення з них виробів точних розмірів внаслідок крихкості і твердості сплавів, які допускають оброботку тільки шляхом шліфування.
3. Недоліки литих залізонікельалюмінієвих сплавів зумовили використання методів порошкової металургії для виробництва постійних магнітів. При цьому слід розрізняти металокерамічні магніти і магніти із зерен порошку, що скріпляють тим або іншим зв'язуючим (металопластичні магніти).
Виготовлення перших зводиться до пресування порошку, що складається з подрібнених тонкодисперсних магнітотвердих сплавів, і до подальшого спікання при високих температурах за аналогією з пресами випалення кераміки. Дрібні деталі при такій технології виходять достатньо точних розмірів і не вимагають подальшої обробки. Виготовлення других аналогічно пресуванню деталей з пластмас, тільки в порошку міститься наповнювач у вигляді зерен подрібненого магніто-твердого сплаву. Через твердий наповнювач необхідний більш високий питомий тиск на матеріал, що доходить до 500 МПа. Металопорошкові магніти економічно вигідні при масовому автоматизованому виробництві, складній конфігурації і невеликих розмірах магнітів.
Металокерамічні магніти звичайно мають пористість 3-5%, а запасена магнітна енергія і залишкова індукція у них на 10-20% нижче, ніж у литих магнітів з відповідного сплаву, зате за механічною міцністю вони перевершують литі магніти в 3-6 разів. Магнітні властивості металопластичних магнітів значно знижені. Коерцитивна сила знижується на 10-15%, залишкова індукція на 35-50%, а запасена магнітна енергія на 40-60% в порівнянні з литими магнітами. Пониження магнітних властивостей пояснюється великим вмістом (до 30%) немагнітної зв'язуючої речовини. Металопластичні магніти володіють високим електричним опором, що дозволяє застосовувати їх в апаратурі із змінним магнітним полем підвищеної частоти.
4. До магнітотвердих феритів відносяться барієві, кобальтові і деякі інші. Найбільш відомий барієвий ферит BaO·6Fe2O3. На відміну від магнітном`яких феритів він має не кубічну, а гексагональну кристалічну гратку з одноосною анізотропією. Магніти з фериту барія мають коерцитивну силу, що доходить до 240 кА/м, що перевершує коерцитивну силу магнітів системи альні (87 кА\м), проте за залишковою індукцією і запасеною магнітною енергією вони поступають цим сплавам.
Барієві магніти доцільно виготовляти у вигляді шайб і тонких листів, вони відрізняються високою стабільністю відносно дії зовнішніх магнітних полів і не бояться трясіння і ударів. Густина барієвого фериту 4,4 – 4,9 Мг/м3, тобто приблизно в 1,5 рази менше густини литих залізонікельалюмінієвих сплавів (7,25 Мг/м3), магніти виходять легкими. Питомий опір барієвого фериту в мільйони разів вище за питомий опір литих магнітотвердих сплавів, тому їх можна використовувати при високих частотах. Також вартість барієвого фериту набагато менше. До недоліків барієвих магнітів слід віднести низьку механічну міцність, велику крихкість, сильну залежність магнітних властивостей від температури. Крім того, вони знаходять необоротну зміну магнітних властивостей після охолоджування від кімнатної до низьких температур (-600С) і нагріву до первинної
5. Для запису і відтворення звуку можуть бути використані магнітотверді сталі і сплави, що дозволяють виготовити з них стрічку або дріт, біметалічні стрічки з основи з нанесеним на неї сплавом – звуконосієм, якщо останній не володіє такими механічними властивостями, при яких з нього можна виготовити стрічку або дріт, а також пластмасові і целюлозні стрічки з нанесенням на їх поверхню порошкоподібного магнетіка або введеням в їх об'єм магнітний наповнювач. До пластичних сплавів, що деформуються, відносяться вікаллой, куніфе, куніко і деякі інші.
Магнітотверді залізонікельалюмінієві сплави можуть бути нанесені на мідний дріт, а з аустенітної неіржавіючої сталі виготовляють дріт. Однак всі ці матеріали не забезпечують встановленого на практиці звукозапису оптимального співвідношення між коерцитивною силою матеріалу і залишковою індукцією, який обумовлює якнайкращий запис у широкому інтервалі частот. Крім того, вони дорогі і не дозволяють найпростішим способом з'єднати окремі відрізки стрічки або дроту. Досвід показав, що добрий результат дають матеріали, що складаються з немагнітних пластмасових стрічок з нанесеними на їх поверхню шарами оксидних магнітних плівок, наприклад оксидів заліза – магнетику Fe3O4 (чорного кольору) і Fe2O3 (коричнево-жовтого кольору). На практиці використовують двошарову магнітну стрічку і одношарову. В найпростішому випадку двошарова плівка є ацетилцелюлозною стрічкою шириною 6,5 мм і завтовшки 35 мм, на яку нанесений шар нітролаку, містить магнетик. Вміст магнетику в рідкому лаку за об'ємом приблизно 40%. Магнітні параметри плівки: Нс» 20 кА/м і Вr»0,08 Т. На таких стрічках можна вести запис при малих швидкостях. При дрібному помелі магнітного порошку (розмір зерен 0,1-5 мкм) шуми отримуються незначними. Плівка краще за все зберігається при температурі 15-200С і відносної вогкості 50-60%. Одношарові плівки виготовляють з полівінілхлориду або іншого лінійного полімеру з магнітним наповнювачем. Одношарові стрічки відрізняються меншими шумами, міцні, але легко розтягуються і можуть володіти дещо гіршими магнітними властивостями.
До недоліків цих сплавів слід віднести їхню твердість і крихкість, внаслідок чого вони можуть оброблятися тільки шляхом шліфування.