Магнитные материалы их свойства, применение, классификация. Технология магнитных материалов

АО Технология магнитных материалов

№ Вид документа (информации) Дата опубликования Скачать

tmm-ferrite.ru

ООО "Магнитные Композиционные Материалы" (ООО "МКМ")

620085, г.Екатеринбург, ул.8-Марта, 205 _________________________

Тел. (343) 345-87-00, 219-71-72Факс: (343) 345-87-00.

[email protected] [email protected]

Раздел содержит популярное описание магнитов, магнитных явлений и интересный исторический экскурс. В разделе расшифровываются некоторые физических явлений связанных с магнитными полями и основные величины характеризующие постоянные магниты (ферритовые Fe-Ba, Fe-Sr, редкоземельные Nd-Fe-B, Sm-Co и литые ЮНДК Al-Ni-Co).

О Компании «МКМ» КАК ПРОИЗВОДИТЕЛЕ МАГНИТОВ

Уральский регион является одним из признанных лидеров в России по разработке и производству магнитных материалов, включая материалы для постоянных магнитов и изделия с их применением. Компания ООО «МКМ» уже много лет ведет научные исследования в области магнетизма и занимается производством магнитов и изделий с применением магнитов.

В данное время компания «Магнитные композиционные материалы» является стабильным производителем и поставщиком магнитов на многие предприятия России. Ассортимент подукции ООО «МКМ» - это постоянные магниты всех типов:

- постоянные редкоземельные магниты на основе сплава Nd-Fe-B;

- постоянные редкоземельные магниты на основе сплва Sm-Co;

- постоянные ферритовые магниты на основе сплава Fe-Ba;

- постоянные ферритовые магниты на основе сплава Fe-Sr;

- постоянные литые магниты ЮНДК на основе сплава Al-Ni-Co.

На основе постоянных магнитов было разработано и внедрено в производство множество изделий с их применением.

МИРОВАЯ ИСТОРИЯ МАГНИТОВ – 20 ВЕК

Постоянные магниты – важная часть многих устройств, применяемых в нашей повседневной жизни. Их можно встретить в головке звукоснимателя, в громкоговорителе, электрогитаре, электрогенераторе автомобиля, в небольших моторчиках магнитофонов, в радиомикрофоне, электросчетчиках и прочих устройствах. Магниты широко применяют и в современной науке. Магнитные материалы нужны для работы в СВЧ-диапазонах, создания магнитных запоминающих устройств. Магнитострикционные преобразователи позволяют определять глубину. Без магнитометров с высокочувствительными магнитными элементами трудно обойтись, если нужно измерить ничтожно слабые магнитные поля, сколь угодно изощренно распределенные в пространстве. Магнитная дефектоскопия – это самостоятельный раздел теории и практики, позволяющий отыскивать поры, каверны, включения в металлических слитках, изделиях разного размера. Магнитные измерения уже давно взяты на вооружение отделов технического контроля многих предприятий.

Первый технологический рывок в производстве магнитных материалов был совершен в 20 столетии благодаря усилиям Kotaro Honda. В 1916 г. была открыта Co-W сталь, названная KS-Steel, (BH)max = 8 кДж/м3 (в настоящее время достигнуты значения до 400кДж/м3 или 50 МГсЭ).

В 1935 г. появились материалы с повышенными значениями энергетического произведения – так называемые альнико (или ЮНДК в России). Среди положительных качеств нового материала – высокая остаточная намагниченность, альнико – самые стабильные среди магнитотвердых материалов, они способны работать при самой высокой температуре. Так, при испытаниях в течение года при температуре 500°C структурных изменений в них не наблюдается. Сплавы альнико сразу же нашли широкое применение во многих областях промышленности и используются по сей день. Магниты из сплавов ЮНДК применяются в электродвигателях, электроизмерительных, радиотехнических и других приборах. Один из недостатков альнико – определённая трудность использования в составе изделия. Альнико – очень жесткий и хрупкий материал. Он может быть обработан только полированием, шлифованием или электроэрозионной обработкой.

В 30-х гг. XX в. также были разработаны такие сплавы как кунифе (Cu-Ni-Fe – медь, никель, железо), кунико, комоль и др., а также платинокобальтовый сплав (1936 г.). Часть сплавов кунифе, кунико и комоль потеряли свое значение и выпускаются в ограниченных масштабах по техническим условиям предприятий ввиду разработки более высококачественных сплавов системы ЮНДК.

Ферритовые постоянные магниты (бариевые, стронциевые) были разработаны в 50-х гг. XX в. как альтернатива более дорогим постоянным магнитам на основе металлических сплавов. Имея относительно низкие показатели остаточной индукции и энергетического произведения, будучи довольно хрупкими и твердыми, постоянные магниты из феррита имеют ряд несомненных достоинств, среди которых слабая подверженность размагничиванию, коррозионная стойкость и, конечно же, низкая стоимость. Благодаря этому постоянные магниты из ферритов и сейчас занимают по объему потребления около 75% мирового рынка постоянных магнитов.

Материал самарий-кобальт (SmCo) впервые был использован 60-х гг. XX в. в Дэйтонском университете в рамках одного из проектов ВВС США. Энергия магнитного поля этого материала оказалась значительно более высокой, чем у альнико, а температурная стабильность – просто превосходной. Как магниты SmCo, так и альнико, широко используются в оборонной промышленности. Ферритовые магниты не так часто применяются в этой области из-за их температурной нестабильности и низкой коэрцитивной силы при низких температурах. Достоинства магнитов SmCo включают в себя высокие остаточную намагниченность Br (до 11,5 кГс), коэрцитивную силу Hci (от 5,5 до 25 кЭ) и высокую температуру Кюри. Магниты SmCo имеют очень хорошую температурную стабильность 0.035 (%/°С), их температурный коэффициент индукции чуть больше, чем у альнико. Они также обладают достаточно высоким значением энергетического произведения (BH)max на единицу объёма ((BH)max изменяется в пределах от 16 до 30 МГсЭ). Недостатки магнитов SmCo – их высокая стоимость и хрупкость. Это самый дорогой из имеющихся магнитных материалов. Высокая цена материала определяется использованием в нём дорогих редкоземельных металлов. В частности, технология очистки самария достаточно дорога, как и кобальта, который широко используется в производстве сталей высоких марок.

Научные исследования нового магнитного материала – неодим-железо-бор (NdFeB) – начались с 80-х гг. XX в., а его широкое применение в промышленности – с 1984 г. Первая презентация нового магнита NdFeB состоялась на конференции Magnetism and Magnetic Materials в Питсбурге, США в ноябре 1983 г. Производители искали магнитный материал, который обладал бы такой же магнитной энергией, как SmCo, но имел существенно более низкую стоимость. Было установлено, что у сплавов NdFeB очень высокое энергетическое произведение – вплоть до 50-55 МгсЭ – при значительно меньшей цене, чем цена SmCo. Магниты NdFeB имеют широкий диапазон рабочих температур (от -40°С до +150°С), некоторые их виды можно использовать вплоть до 200°С, однако они имеют пониженные значения магнитных характеристик по сравнению с остальными марками. Магниты NdFeB имеют меньшую температурную стабильность, чем магниты SmCo – их температурный коэффициент магнитной индукции изменяется от 0,07 до 0,13 (%/°С) (по сравнению с 0,035 (%/°С) у SmCo). Для повышения стабильности с температурной и коррозионной точек зрения в сплав NdFeB добавляют присадки из различных материалов, таких как диспрозий, кобальт, ниобий, ванадий, галлий и т.д. Эти модифицированные магниты могут быть использованы до температур +220°С. В настоящее время разработано несколько технологий изготовления магнитных материалов, среди них: метод порошковой металлургии с последующим прессованием и спеканием в атмосфере аргона, HDDR технология, технология быстрой закалки. Необходимость расширения области применения магнитотвердых материалов позволила разработать принципиально новые материалы: магнитопласты и магнитоэласты. В них используется смесь резины и пластмассы с размолотым порошком магнитотвердого феррита. Вместо феррита применяют порошки «альнико», соединений РЗМ, например Nd2Fe14B. Существенное преимущество формообразования магнитов с помощью различных связующих веществ — возможность получения сложных магнитных текстур, например, в многополюсных кольцевых магнитах с количеством полюсов от двух до нескольких десятков.

Можно выделить три основных класса магнитотвердых материалов, получивших наиболее широкое распространение:

– литые и деформируемые магнитотвердые материалы – на основе сплавов систем Fe-Ni-Al-Co (ALNICO или ЮНДК) и Fe-Co-Cr;

– керамические магнитотвердые материалы – магнитотвердые бариевые, стронциевые и кобальтовые ферриты;

– редкоземельные магнитотвердые материалы – на основе интерметаллических соединений редкоземельных металлов с переходными металлами группы железа.

Магнитный материал NdFeB по праву может называться материалом 21-го века. Он вобрал в себя все достижения в области разработки постоянных магнитов, огромные усилия больших и малых научных коллективов и побил все рекорды магнитных характеристик. Именно открытие этого материала подняло магнитную индустрию на принципиально новый уровень. Технологии производства редкоземельных магнитов постоянно совершенствуются.

За рубежом устройства на основе неодимовых магнитов сразу же нашли применение во многих областях, благодаря ряду преимуществ, таких как возможность создания миниатюрных устройств, например, в электронной технике, или возможности создания магнитного поля высокой однородности, что имеет большое значение при конструировании систем магнитных томографов и др. Помимо традиционных потребителей новейших материалов – военно-промышленного комплекса и ядерной промышленности, в число отраслей, где возникает необходимость в РЗМ магнитах, входят стройиндустрия и нефтегазовый комплекс, химическая и металлургическая промышленность, медицина и микробиология, теплоэнергетика и машиностроение, деревообрабатывающая и пищевая промышленность, радиоэлектроника и наружная реклама. Повысился спрос на такие магниты и в производстве миниатюрных моторов для DVD, оборудования для регулирования энергии. Колоссальное количество магнитов используется при производстве сотовых телефонов. В перспективе значительный рост спроса на высокочистые неодим-железо-боровые магниты ожидается со стороны продуцентов моторов для гибридных автомобилей. Внедрение систем на основе неодимовых магнитов взамен традиционных ферритовых или альнико позволяет повысить производительность и во многих случаях значительно улучшить качество выпускаемой продукции (например, на предприятиях стекольной и керамической промышленности).

NdFeB в стройиндустрии

Использование постоянных магнитов и систем на их основе дает возможность повысить безопасность технического процесса. Например, на предприятиях строительной индустрии отсутствие магнитного заграждения приводит к поломкам и ремонту дорогостоящего оборудования (лопастям, насосам, весовым механизмам и т.д.). Линии магнитной задержки на постоянных магнитах NdFeB, имея стоимость, как правило, не выше электромагнитных устройств, электроэнергию не потребляют и обслуживания не требуют. Кроме того, они имеют существенно меньшие габариты и вес, что также крайне важно с точки зрения монтажа оборудования на реальном производстве. Другая проблема, которую позволяют решать устройства на мощных постоянных магнитах, – фиксация элементов опалубки при производстве ЖБК и ЖБИ, особенно сложных форм, в том числе при монолитном строительстве. Набор магнитных держателей опалубки (захватов) используют для закрепления опалубки в металлических формах или на стальной плите. В этом случае полностью отпадает необходимость в сварочных работах при креплении опалубки: резко сокращается время подготовительных операций и повышается их точность. Конструкция захватов предусматривает возможность «отключения» магнитного поля, поэтому демонтаж конструкции после застывания изделия происходит практически мгновенно. Таким же способом с высокой точностью можно позиционировать перед заливкой изделия различные закладные элементы.

NdFeB в автомобилестроении

Каждое современное транспортное средство имеет от 50 до 100 электромагнитных устройств (до 30 электродвигателей, исполнительные электромагнитные устройства, магнитные датчики и т.п.), использующих магнитные материалы. Именно эти устройства во многом определяют функциональность, степень управляемости, экономичность, комфорт и многие другие параметры машины. Так, по оценкам компании Toyota, использование известных уже более 50 лет ферритов не превышает 2 кг на одну машину (1,6 кг в настоящее время). В то же время в недавно вышедших на рынок машинах, таких как Honda Inside, используется несколько килограммов высокоэффективных постоянных магнитов Nd-Fe-B.

NdFeB в медицинском оборудовании

Одним из ведущих по объему рынком сбыта постоянных магнитов является рынок магнитных резонансных u1090 томографов для диагностических медицинских и промышленных целей. Для успешного функционирования томографа необходимо очень однородное по пространству и постоянное по времени магнитное поле в исследуемой области. Если требование однородности поля не будет выполняться (или будет выполняться с ненадлежащей точностью), то полученное изображение будет содержать трудноконтролируемые погрешности, связанные с распределением величины индукции магнитного поля в исследуемом объекте. Спеченные магниты семейства Nd-Fe-B идеально подходят как по своим физическим, механическим, так и экономическим параметрам для применения в магнитных резонансных томографах.

Сепараторы широко применяются для обогащения слабомагнитных руд и обезжелезивания неметаллических полезных ископаемых и другого сырья. Известно применение сепараторов на постоянных магнитах для обогащения марганцевых руд и железных руд, для доводки коллективных концентратов россыпных месторождений и для очистки кварцевого, полевошпатового, стекольного сырья, талька, керамики, цемента и других видов сырья. В современных условиях жесткой конкуренции производство высококачественной продукции при минимальных материальных затратах становится основной задачей любого предприятия.

NdFeB в магнитной сепарации

Одним из направлений технического прогресса в технологии обогащения железных и других руд, снижающих эксплуатационные затраты, является переоснащение технологического оборудования и, в частности, тенденция замены магнитных сепараторов с традиционным электромагнитным источником магнитного поля магнитными системами, выполненными на базе постоянных магнитов высоких энергий (типа Sm-Cо и особенно Nd-Fe-B). Такая тенденция обусловлена в первую очередь огромными достижениями последних лет в разработке и освоении массового производства постоянных магнитов с энергетическим произведением W до 400 кДж/м3.

Использование в магнитных сепараторах постоянных магнитов высоких энергий позволяет отказываться от традиционных конструкций магнитных систем с электромагнитным возбуждением и заменой их магнитными системами нового поколения, не уступающими принципиально по максимальной интенсивности магнитного поля в рабочем объеме сепаратора. Очевидные преимущества магнитных сепараторов на постоянных магнитах: отсутствие источников электроснабжения, кабельных линий, аппаратуры коммутации и защиты, средств электробезопасности. Кроме того, постоянные магниты дают возможность практически неограниченного «дробления» магнитных систем на отдельные модули, широкие пределы в формировании топологии магнитного поля за счет разнообразия в направлении их намагниченности, формы, конструктивной компоновки в самом магнитном сепараторе.

Отказ от электромагнитных систем в магнитных сепараторах ставит и новые задачи при разработке сепараторов на постоянных магнитах. Весь огромный накопленный опыт в расчете, конструировании, экспериментальном исследовании, эксплуатации магнитных сепараторов с электромагнитным возбуждением не может быть автоматически перенесен на магнитные сепараторы с возбуждением от постоянных магнитов. Они должны рассматриваться как источники ограниченной мощности. Поэтому весьма актуальными становятся задачи расчета магнитного поля постоянных магнитов, магнитных сил, оптимизации магнитных систем по технико-экономическим соображениям, процесса магнитной сепарации.

МИРОВАЯ ИСТОРИЯ МАГНИТОВ – В ГЛУБЬ ВЕКОВ

(http://revolution.allbest.ru)

Если, в каком то месте, на движущиеся тела, обладающие зарядом, действует сила, которая не действует на неподвижные или лишенные заряда тела, то говорят, что в этом месте присутствует магнитное поле – одна из форм более общего электромагнитного поля.

Есть тела, способные создавать вокруг себя магнитное поле (и на такое тело тоже действует сила магнитного поля), про них говорят, что эти тела намагничены и обладают магнитным моментом, который и определяет свойство тела создавать магнитное поле. Такие тела называют магнитами.

Следует отметить, что разные материалы по разному реагируют на внешнее магнитное поле.

Есть материалы ослабляющие действие внешнего поля внутри себя – парамагнетики и усиливающие внешнее поле внутри себя – диамагнетики. Есть материалы с огромной способностью (в тысячи раз) усиливать внешнее поле внутри себя - железо, кобальт, никель, гадолиний, сплавы и соединения этих металлов, их называют – ферромагнетики.

Есть среди ферромагнетиков материалы которые после воздействия на них достаточно сильного внешнего магнитного поля сами становятся магнитами – это магнитотвердые материалы. Есть материалы концентрирующие в себе внешнее магнитное поле и, пока оно действует, ведут себя как магниты; но если внешнее поле исчезает они не становятся магнитами – это магнитомягкие материалы.

Мы привыкли к магниту и относимся к нему чуточку снисходительно как к устаревшему атрибуту школьных уроков физики, порой даже не подозревая, сколько магнитов вокруг нас. В наших квартирах десятки магнитов: в электробритвах, динамиках, магнитофонах, в часах, в банках с гвоздями, наконец. Сами мы – тоже магниты: биотоки, текущие в нас, рождают вокруг нас причудливый узор магнитных силовых линий. Земля, на которой мы живём, - гигантский голубой магнит. Солнце – жёлтый плазменный шар – магнит ещё более грандиозный. Галактик и туманности, едва различимые телескопами, - непостижимые по размерам магниты. Термоядерный синтез, магнитодинамическое генерирование электроэнергии, ускорение заряженных частиц в синхротронах, подъём затонувших судов – всё это области, где требуются грандиозные, невиданные раньше по размерам магниты. Проблема создания сильных, сверхсильных, ультрасильных и ещё более сильных магнитных полей стала одной из основных в современной физике и технике. Магнит известен человеку с незапамятных времён. До нас дошли упоминания о магнитах и их свойствах в трудах Фалеса Милетского (прибл. 600 до н.э.) и Платона (427–347 до н.э.). Само слово «магнит» возникло в связи с тем, что природные магниты были обнаружены греками в Магнесии (Фессалия). Естественные (или природные) магниты встречаются в природе в виде залежей магнитных руд. В Тартуском университете находится самый крупный известный естественный магнит. Его масса составляет 13 кг, и он способен поднять груз в 40 кг.

Искусственные магниты - это магниты созданные человеком на основе различных ферромагнетиков. Так называемые «порошковые» магниты (из железа, кобальта и некоторых других добавок) могут удержать груз более чем 5000 раз превышающий их собственную массу.

Существуют искусственные магниты двух разных видов: Одни – так называемые постоянные магниты, изготовляемые из «магнитно-твердых» материалов. Их магнитные свойства не связаны с использованием внешних источников или токов. К другому виду относятся так называемые электромагниты с сердечником из «магнитно-мягкого» железа. Создаваемые ими магнитные поля обусловлены в основном тем, что по проводу обмотки, охватывающей сердечник, проходит электрический ток.

В 1600 году в Лондоне вышла книга королевского врача В. Гильберта “О магните, магнитных телах и большом магните - Земле”. Это сочинение явилось первой известной нам попыткой исследования магнитных явлений с позиций науки. В этом труде собраны имевшиеся тогда сведения об электричестве и магнетизме, а также результаты собственных экспериментов автора.

Из всего, с чем сталкивается человек, он прежде всего стремится извлечь практическую пользу. Не миновал этой судьбы и магнит.В нашем экскурсе мы попытаемся проследить, как используются магниты человеком не для войны, а в мирных целях, в том числе применение магнитов в биологии, медицине, в быту. КОМПАС, прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас. К 11 в. относится сообщение китайцев Шен Куа и Чу Ю об изготовлении компасов из природных магнитов и использовании их в навигации. Если длинная игла из природного магнита уравновешена на оси, позволяющей ей свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, то она всегда обращена одним концом к северу, а другим – к югу. Пометив указывающий на север конец, можно пользоваться таким компасом для определения направлений. Магнитные эффекты концентрировались у концов такой иглы, и поэтому их назвали полюсами (соответственно северным и южным).

Основное применение магнит находит в электротехнике, радиотехнике, приборостроении, автоматике и телемеханике. Здесь ферромагнитные материалы идут на изготовление магнитопроводов, реле и т.д.

В 1820 г.Эрстед (1777–1851) обнаружил, что проводник с током воздействует на магнитную стрелку, поворачивая ее. Буквально неделей позже Ампер показал, что два параллельных проводника с током одного направления притягиваются друг к другу. Позднее он высказал предположение, что все магнитные явления обусловлены токами, причем магнитные свойства постоянных магнитов связаны с токами, постоянно циркулирующими внутри этих магнитов. Это предположение полностью соответствует современным представлениям.

Электромашинные генераторы и электродвигатели - машины вращательного типа, преобразующие либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие генераторов основано на принципе электромагнитной индукции: в проводе, движущемся в магнитном поле, наводится электродвижущая сила (ЭДС). Действие электродвигателей основано на том, что на провод с током, помещенный в поперечное магнитное поле, действует сила.

Магнитоэлектрические приборы. В таких приборах используется сила взаимодействия магнитного поля с током в витках обмотки подвижной части, стремящаяся повернуть последнюю

Индукционные счетчики электроэнергии. Индукционный счетчик представляет собой не что иное, как маломощный электродвигатель переменного тока с двумя обмотками – токовой и обмоткой напряжения. Проводящий диск, помещенный между обмотками, вращается под действием крутящего момента, пропорционального потребляемой мощности. Этот момент уравновешивается токами, наводимыми в диске постоянным магнитом, так что частота вращения диска пропорциональна потребляемой мощности.

Электрические наручные часы питаются миниатюрной батарейкой. Для их работы требуется гораздо меньше деталей, чем в механических часах; так, в схему типичных электрических портативных часов входят два магнита, две катушки индуктивности и транзистор.

Замок - механическое, электрическое или электронное устройство, ограничивающее возможность несанкционированного пользования чем-либо. Замок может приводиться в действие устройством (ключом), имеющимся в распоряжении определенного лица, информацией (цифровым или буквенным кодом), вводимой этим лицом, или какой либо индивидуальной характеристикой (например, рисунком сетчатки глаза) этого лица. Замок обычно временно соединяет друг с другом два узла или две детали в одном устройстве. Чаще всего замки бывают механическими, но все более широкое применение находят электромагнитные замки.

Магнитные замки. В цилиндровых замках некоторых моделей применяются магнитные элементы. Замок и ключ снабжены ответными кодовыми наборами постоянных магнитов. Когда в замочную скважину вставляется правильный ключ, он притягивает и устанавливает в нужное положение внутренние магнитные элементы замка, что и позволяет открыть замок.

Динамометр - механический или электрический прибор для измерения силы тяги или крутящего момента машины, станка или двигателя. Тормозные динамометры бывают самых различных конструкций; к ним относятся, например, тормоз Прони, гидравлический и электромагнитный тормоза. Электромагнитный динамометр может быть выполнен в виде миниатюрного прибора, пригодного для измерений характеристик малогабаритных двигателей. Гальванометр – чувствительный прибор для измерения слабых токов. В гальванометре используется вращающий момент, возникающий при взаимодействии подковообразного постоянного магнита с небольшой токонесущей катушкой (слабым электромагнитом), подвешенной в зазоре между полюсами магнита. Вращающий момент, а следовательно, и отклонение катушки пропорциональны току и полной магнитной индукции в воздушном зазоре, так что шкала прибора при небольших отклонениях катушки почти линейна. Приборы на его базе - самый распространенный вид приборов.

Спектр выпускаемых приборов широк и разнообразен: приборы щитовые постоянного и переменного тока (магнитоэлектрической, магнитоэлектри- ческой с выпрямителем и электромагнитной систем), комбинированные приборы ампервольтомметры, для диагностирования и регулировки электрооборудования автомашин, измерения температуры плоских поверхностей, приборы для оснащения школьных учебных кабинетов, тестеры и измерители всевозможных электрических параметров

Производство абразивов - мелких, твердых, острых частиц, используемых в свободном или связанном виде для механической обработки (в т.ч. для придания формы, обдирки, шлифования, полирования) разнообразных материалов и изделий из них (от больших стальных плит до листов фанеры, оптических стекол и компьютерных микросхем). Абразивы бывают естественные или искусственные. Действие абразивов сводится к удалению части материала с обрабатываемой поверхности. В процессе производства искусственных абразивов ферросилиций, присутствующий в смеси, оседает на дно печи, но небольшие его количества внедряются в абразив и позже удаляются магнитом.

Магнитные свойства вещества находят широкое применение в науке и технике как средство изучения структуры различных тел. Так возникли науки:

Mагнетохимия (магнитохимия) - раздел физической химии, в котором изучается связь между магнитными и химическими свойствами веществ; кроме того, магнитохимия исследует влияние магнитных полей на химические процессы. магнитохимия опирается на современную физику магнитных явлений. Изучение связи между магнитными и химическими свойствами позволяет выяснить особенности химического строения вещества.

Магнитная дефектоскопия, метод поиска дефектов, основанный на исследовании искажений магнитного поля, возникающих в местах дефектов в изделиях из ферромагнитных материалов.

Техника сверхвысокочастотного диапазона. Сверхвысоко частотный диапазон (СВЧ) - частотный диапазон электромагнитного 300 000 млн. герц), расположенный в спектре между ультравысокими¸излучения (100 телевизионными частотами и частотами дальней инфракрасной области

Связь. Радиоволны СВЧ-диапазона широко применяются в технике связи. Кроме различных радиосистем военного назначения, во всех странах мира имеются многочисленные коммерческие линии СВЧ-связи. Поскольку такие радиоволны не следуют за кривизной земной поверхности, а распространяются по прямой, эти линии связи, как правило, состоят из ретрансляционных станций, установленных на вершинах холмов или на радиобашнях с интервалами около 50 км.

Термообработка пищевых продуктов. СВЧ-излучение применяется для термообработки пищевых продуктов в домашних условиях и в пищевой промышленности. Энергия, генерируемая мощными электронными лампами, может быть сконцентрирована в малом объеме для высокоэффективной тепловой обработки продуктов в т.н. микроволновых или СВЧ-печах, отличающихся чистотой, бесшумностью и компактностью. Такие устройства применяются на самолетных бортовых кухнях, в железнодорожных вагонах-ресторанах и торговых автоматах, где требуются быстрые подготовка продуктов и приготовление блюд. Промышленность выпускает также СВЧ-печи бытового назначения. Быстрый прогресс в области СВЧ-техники в значительной мере связан с изобретением специальных электровакуумных приборов – магнетрона и клистрона, способных генерировать большие количества СВЧ-энергии. Генератор на обычном вакуумном триоде, используемый на низких частотах, в СВЧ-диапазоне оказывается весьма неэффективным.

Магнетрон. В магнетроне, изобретенном в Великобритании перед Второй мировой войной, эти недостатки отсутствуют, поскольку за основу взят совершенно иной подход к генерации СВЧ-излучения – принцип объемного резонатора В магнетроне предусмотрено несколько объемных резонаторов, симметрично расположенных вокруг катода, находящегося в центре. Прибор помещают между полюсами сильного магнита.

Лампа бегущей волны (ЛБВ). Еще один электровакуумный прибор для генерации и усиления электромагнитных волн СВЧ-диапазона – лампа бегущей волны. Она представляет собой тонкую откачанную трубку, вставляемую в фокусирующую магнитную катушку.

Ускоритель частиц, установка, в которой с помощью электрических и магнитных полей получаются направленные пучки электронов, протонов, ионов и других заряженных частиц с энергией, значительно превышающей тепловую энергию. В современных ускорителях используются многочисленные и разнообразные виды техники, в т.ч. мощные прецизионные магниты.

В медицинской терапии и диагностике ускорители играют важную практическую роль. Многие больничные учреждения во всем мире сегодня имеют в своем распоряжении небольшие электронные линейные ускорители, генерирующие интенсивное рентгеновское излучение, применяемое для терапии опухолей. В меньшей мере используются циклотроны или синхротроны, генерирующие протонные пучки. Преимущество протонов в терапии опухолей перед рентгеновским излучением состоит в более локализованном энерговыделении. Поэтому протонная терапия особенно эффективна при лечении опухолей мозга и глаз, когда повреждение окружающих здоровых тканей должно быть по возможности минимальным.

Представители различных наук учитывают магнитные поля в своих исследованиях. Физик измеряет магнитные поля атомов и элементарных частиц, астроном изучает роль космических полей в процессе формирования новых звёзд, геолог по аномалиям магнитного поля Земли отыскивает залежи магнитных руд, с недавнего времени биология тоже активно включилась в изучение и использование магнитов.

Биологическая наука первой половины XX века уверенно описывала жизненные функции, вовсе не учитывая существования каких-либо магнитных полей. Более того, некоторые биологи считали нужным подчеркнуть, что даже сильное искусственное магнитное поле не оказывает никакого влияния на биологические объекты.

В энциклопедиях о влиянии магнитных полей на биологические процессы ничего не говорилось. В научной литературе всего мира ежегодно появлялись единичные позитивные соображения о том или ином биологическом эффекте магнитных полей. Однако этот слабый ручеёк не мог растопить айсберг недоверия даже к постановке самой проблемы… И вдруг ручеёк превратился в бурный поток. Лавина магнитобиологических публикаций, словно сорвавшись с какой – то вершины, с начала 60 – х годов непрестанно увеличивается и заглушает скептические высказывания.

От алхимиков XVI века и до наших дней биологическое действие магнита много раз находило поклонников и критиков. Неоднократно в течение нескольких веков наблюдались всплески и спады интереса к лечебному действию магнита. С его помощью пытались лечить (и не безуспешно) нервные болезни, зубную боль, бессонницу, боли в печени и в желудке – сотни болезней.

Для лечебных целей магнит стал употребляться, вероятно, раньше, чем для определения сторон света.

Как местное наружное средство и в качестве амулета магнит пользовался большим успехом у китайцев, индусов, египтян, арабов. ГРЕКОВ, римлян и т.д. О его лечебных свойствах упоминают в своих трудах философ Аристотель и историк Плиний.

Во второй половине XX века широко распространились магнитные браслеты, благотворно влияющие на больных с нарушением кровяного давления (гипертония и гипотония).

Кроме постоянных магнитов используются и электромагниты. Их также применяют для широкого спектра проблем в науке, технике, электронике, медицине (нервные заболевания, заболевания сосудов конечностей, сердечно – сосудистые заболевания, раковые заболевания).

Более всего учёные склоняются к мысли, что магнитные поля повышают сопротивляемость организма.

Существуют электромагнитные измерители скорости движения крови, миниатюрные капсулы, которые с помощью внешних магнитных полей можно перемещать по кровеносным сосудам чтобы расширять их, брать пробы на определённых участках пути или, наоборот, локально выводить из капсул различные медикаменты. Широко распространён магнитный метод удаления металлических частиц из глаза.

Большинству из нас известно исследование работы сердца с помощью электрических датчиков – электрокардиограмма. Электрические импульсы, вырабатываемые сердцем, создают магнитное поле сердца, которое в max значениях составляет 10-6 напряжённости магнитного поля Земли. Ценность магнитокардиографии в том, что она позволяет получить сведения об электрически “немых” областях сердца.

Надо отметить, что биологи сейчас просят физиков дать теорию первичного механизма биологического действия магнитного поля, а физики в ответ требуют от биологов побольше проверенных биологических фактов. Очевидно, что успешным будет тесное сотрудничество различных специалистов.

Важным звеном, объединяющим магнитобиологические проблемы, является реакция нервной системы на магнитные поля. Именно мозг первым реагирует на любые изменения во внешней среде. Именно изучение его реакций будет ключём к решению многих задач магнитобиологии.

Самый простой вывод, который можно сделать из выше сказанного – нет области прикладной деятельности человека, где бы не применялись магниты. http://revolution.allbest.ru

mkm.rosfirm.ru

Технология магнитных материалов | Карточка предприятия

О компании «Технология магнитных материалов»

АО «Технология магнитных материалов» основано в 1992 году на базе цеха ферритового производства Астраханского машиностроительного завода «Прогресс». В период существования СССР этот завод обладал уникальными технологиями по производству ферритовых изделий. Первый ферритовый сердечник был произведен в декабре 1959 года. Благодаря созданию ОАО «Технология магнитных материалов» удалось сохранить как уникальность производства, так и дружный коллектив специалистов цеха. В прошлом мы были единственным в СССР предприятием, которое выпускало ферритовые сердечники для запоминающих устройств ОЗУ и ДЗУ с внешним диаметром от 0,5 мм. и высотой от 0,11 мм. Изготавливали ферриты сложной конфигурации типа «Биакс» для запоминающих устройств. Многоотверстные пластины, где на площади 7,4 кв. см. размещалось 272 отверстия диаметром 0,5 мм. В настоящее время мы обеспечиваем около 150 предприятий, выпускающих продукцию для обеспечения обороноспособности страны, работающих в интересах Министерства обороны, Роскосмоса, Росатома и выпуске товаров народно-хозяйственного значения марганец-цинковыми и никель-цинковыми ферритами. Материалы, на основе которых выпускается продукция:Никель-цинковые (Ni-Zn) ферриты:

ферриты для работы в импульсных магнитных полях
термостабильные высокочастотные ферриты
высокочастотные ферриты для работы в сильных магнитных полях
радиопоглощающие ферриты
магнитострикционные ферриты

Марганец-цинковые (Mn-Zn) ферриты:

термостабильные ферриты для слабых магнитных полей
ферриты для запоминающих устройств
ферриты для работы в сильных магнитных полях

Типы выпускаемых сердечников:

кольца различного диаметра
многоотверстные сердечники (трансфлюксоры)
броневые сердечники (чашки), сердечники типа КВ
пластинчатые, П — и Ш — образные магнитопроводы
стержни, трубки различного сечения

optochip.org

Магнитные материалы нового поколения и технология их получения

Высокоэнергетические нанокристаллические магнитные материалы широкого назначения и технология их получения.

Рекордные характеристики высокоэнергетических магнитных материалов позволяют на их основе создавать эффективные электродвигатели, генераторы, силовые приводы, соединительные муфты, датчики, фильтры, магнитные подшипники, магнитные сепараторы и др.

Описание

Преимущества

Применение

Описание:

Высокоэнергетические магнитные материалы производятся на основе быстрозакаленных магнитных нанопорошков системы Nd-Fe-B путем спекания и получения пластинчатых сплавов «Strip-casting».

На основе высокоэнергетических магнитных материалов разработаны нанокристаллические высокоградиентные магнитные системы, представляющие собой устройство, собранное на постоянных магнитах, которое характеризуется следующими рекордными характеристиками:— магнитное поле, генерируемое системой, почти на порядок превышает магнитные поля самых сильных постоянных магнитов;— магнитное поле, генерируемое системой, является чрезвычайно высокоградиентным, величина градиента gradB на несколько порядков превышает величину градиента в известных магнитных системах;— магнитная система обеспечивает величину силового произведения BgradB до 1011 мТл2/м, что на шесть-семь порядков больше, чем в известных магнитных системах.

Преимущества:

— магнитные материалы обладают рекордными магнитными характеристиками: магнитное поле на порядок превышает магнитные поля самых сильных постоянных магнитов и пр.,

— производительность технологии спеченных магнитов в 3-4 раза выше, чем у зарубежных аналогов,

— высокая точность геометрических размеров, не требующая дополнительной механической обработки,

— возможность многополюсного намагничивания. Без этого невозможно изготовление шаговых электродвигателей, например, таких как регулятор холостого хода (РХХ) для новых моделей автомобилей,

— высокие прочностные характеристики. Для магнитов, работающих под высокими нагрузками, например, в новых высокоскоростных электродвигателях с числом оборотов более 80-100 тыс. об/мин,

— повышенная коррозионная стойкость, что позволяет гарантировать срок службы не менее 10 лет.

Применение:

— автомобилестроение,

— магнитные системы в радиоэлектронике. Нанокристаллические магнитные материалы применяются для широкого круга магнитных систем — магнетронов, систем фокусировки электронных пучков, масс-спектрометров и т.п.,

— электродвигатели, генераторы,

— сверхплотная запись. При толщине пленки 200 нм, область локализации магнитного поля составляет 20 нм. При таких размерах бита информации плотность записи может достигать 1000 Гбит/дюйм2. Это означает возможность записи на диске обычного размера свыше 15 Тбит информации,

— высокоградиентная магнитная сепарация. Магнитные системы на основе нанокристалических магнитных материалов позволяют сепарировать немагнитные (пара- и диа-магнитные) материалы, определять ферромагнитные примеси в количестве 1 атом на миллион, разделять частицы нанопорошков по размерам. Высокоградиентная магнитная сепарация находит свое применение в области получения сверхчистых веществ и материалов, для контроля дисперсности нанопорошков, в приборах для исследования структуры и фазового состава,

— гидромультиполи в водоснабжении и водоотведении для предотвращения образования и ликвидации уже отложившейся накипи в магистралях, сетях, трубах и пр.

отдел технологий

г. Екатеринбург и Уральский федеральный округ

Звони: +7-908-918-03-57

или пиши нам здесь...

карта сайта

Войти Регистрация

Виктор Потехин

Поступила просьба разместить технологию обработки торфа электрогидравлическим эффектом.

Мы ее выполнили!

2018-04-06 19:21:11Виктор Потехин

Поступил вопрос о лазерной очистке металла. Дан ответ. В частности, указана более дешевая и эффективная технология.

2018-04-11 23:18:19Виктор Потехин

Поступил вопрос по термостабилизаторам грунтов в условиях вечной мерзлоты. Дан ответ.

2018-04-29 09:51:54Виктор Потехин

Поступил вопрос по стеклопластиковым емкостям. Дан ответ.

2018-05-04 06:47:56Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонным многоярусным установкам. Дан ответ. В частности указаны более прорывные технологии в сельском хозяйстве.

2018-05-16 20:22:35Виктор Потехин

Поступил вопрос по выращиванию сапфиров касательно технологии и оборудования. Дан ответ.

2018-05-16 20:23:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно мотор-колеса Дуюнова и мотор-колеса Шкондина, что лучше. Дан ответ.

2018-05-16 20:30:50Виктор Потехин

Поступил вопрос об организациях, которые осуществляют очистку металла от ржавчины. Дан ответ: оставляйте свои заявки внизу в комментариях. Производители сами найдут вас и свяжутся.

2018-05-17 10:35:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно санации трубопровода. Дан ответ. В частности указана более инновационная технология.

2018-05-17 18:10:26Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно сотрудничества, а именно: определения направлений развития предприятия и составления планов будущего развития. В настоящее время ведутся переговоры. Будет проанализирована исходная информация, совместно выберем инновационные направления и составим планы.

2018-05-18 10:34:05Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно электрохимических станков. Дан ответ.

2018-05-18 10:35:57Виктор Потехин

Поступил вопрос относительно пиролизных установок для сжигания ТБО. Дан ответ. В частности, разъяснено, что существуют разные пиролизные установки: для сжигания 1-4 класса опасности и остальные. Соответственно разные технологии и цены.

2018-05-18 11:06:55Виктор Потехин

К нам поступают много заявок на покупку различных товаров. Мы их не продаем и не производим. Но мы поддерживаем отношения с производителями и можем порекомендовать, посоветовать.

2018-05-18 11:08:11Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонному зеленому корму. Дан ответ: мы не продаем его. Предложено оставить заявку в комментариях для того, чтобы его производители выполнили данную заявку.

2018-05-18 17:44:35Виктор Потехин

Поступает очень много вопросов по технологиям. Просьба задавать эти вопросы внизу в комментариях к записям.

2018-05-23 07:24:36Andrey-245

Не совсем понятно. Эту батарейку можно вообще не заряжать что ли? Сколько вольт она выдает? И где ее купить? И можно ли такие соединить последовательно-параллельно, собрав нормальный аккумулятор, например, для электромобиля?

2018-08-23 10:09:48Виктор Потехин

Андрей, какую батарейку?

2018-08-24 08:33:25

Для публикации сообщений в чате необходимо авторизоваться

группы технологии изготовление применение классификация типы виды использование основные характеристики исследование магнитных материаловсталь магнитный магнитно маркерный материал листовой не пропускающий магнитное поле магнитного экранированияматериал для магнитной доскимагнитомягкие магнитно твердые мягкие мягко магнитные материалы изготовленные из магнитныхк магнитным материалам относятсяспециальные специально новые магниты и магнитные и немагнитные материалы купитьпараметры магнитного материала и потери в магнитном материалеотносительная магнитная проницаемость материаловпроизводство основные свойства области применения намагничивание магнитных материаловкакой материал не пропускает магнитноеэлектрические и магнитные свойства магнитная обработка материаловсовременные текстурированные магнитные порошковые электротехнические материалы определение и системы скачать презентация частота реферат для магнитного контроля

Магнитные материалы их свойства, применение, классификация

Для создания элементов и устройств систем управления и автоматики используются магнитные материалы, в которых, главным образом, выставляют такие требования:

1.Материал должен легко намагничиваться под действием постоянного поля или однополярного импульса поля и легко перемагничиваются в переменном поле, есть петля гистерезиса должна быть достаточно узкой с малым значением Н С и большим значением m. Такие требования позволяют повысить чувствительность электромагнитных элементов.

2.Материалы должен иметь большое значение индукции насыщения В S, т.е. обеспечивать проникновение большого магнитного потока в сердечник с соответствующим поперечным сечением. Выполнение такого требования позволяет получить наименьшие габариты и массу устройства, а если заданы габариты — то наибольшую мощность или напряжение на выходе устройства.

3.Пид работе в переменном магнитном поле в материале должны быть наименьшие затраты, которые образуют вихревые токи, магнитная вязкость и гистерезис, потому что они определяют рабочую температуру сердечника и устройства. Их снижение не только повышает КПД устройства, а также позволяет создать элементы, которые работают на повышенных частотах (400, 500, 1000 Гц и более) и имеют значительно большее быстродействие и меньшие габариты и массу, чем элементы, которые питаются напряжением промышленной частоты 50 Гц .

Кроме перечисленных основных требований к магнитных материалов, используемых в тех или других электромагнитных устройствах, выставляют специфические требования.

Так, для улучшения температурной стабильности (неизменности магнитных свойств при изменении температуры окружающей среды) важно, чтобы точка Кюри материала была как можно выше.

Чем ближе к единице коэффициент прямоугольности материала, тем линейная зависимость выходного сигнала от входного, тем легче распознаются сигналы в цифровых устройствах.

Ярко обнаружена магнитная анизотропия повышает качество устройств на тонких магнитных пленках, а высокая чистота кристаллической структуры материала является необходимым условием создания устройств на цилиндрических магнитных доменах.

Магнитные материалы можно разделить на магнитно-твердые, для которых напряженность Н с составляет десятки и сотни ампер на сантиметр и магнитно-мягкие с напряженностью Н с в десятые и сотые доли ампера на сантиметр. Магнитно-твердые материалы используются для изготовления постоянных магнитов, магнитно-мягкие — для изготовления элементов, в которых поле создается токами, проходящими по обмотках.

Для создания элементов и устройств СУА применяют, главным образом, магнитно-мягкие материалы. Магнитно-твердые порошковые материалы входят в феролакы, которыми покрывают магнитные ленты и диски.

Магнитно-мягкие материалы, можно разделить на три группы: электротехнические стали, сплавы на основе железа с другими металлами (никель, кобальт, алюминий) и ферриты (неметаллические ферромагнетики).

Электротехнические стали наиболее дешевые материалы, имеющие большие индукции насыщения (порядка 1,8 … 2,3 Тл), и это позволяет создавать из них компактные и дешевые электромагнитные элементы. Но из-за относительно большой (по сравнению с железоникелевых сплавами) коэрцитивная силу электротехнической стали (порядка 0,1 ¸ 0,5 А / см) чувствительность стальных элементов к изменениям внешнего поля, которое образуется обмотками, невелика.

Зализоникелевые сплавы (пермаллоя) дороже стальных в 15-20 раз, имеют меньшую индукцию насыщения, но позволяют получать высокочувствительные магнитные элементы за счет малой коэрцитивной силы и высокой начальной магнитной проницаемости. Зализоникелеви сплавы изготовляют в виде листов или лент. Толщина ленты иногда достигает нескольких микрометров.[adsense_id=»1″]

Зализоалюминиевые сплавы 16ЮХ и 16ЮМ, которые содержат в своем составе 16% алюминия, по магнитным свойствам не уступают пермаллой, но имеют повышенную (10 … 20 раз больше, чем в пермаллой) износостойкость. Их широко применяют для изготовления магнитных головок в устройствах магнитной записи, где в процессе работы головка непрерывно трется о поверхность ленты.

Ферриты — это неметаллические магнитные материалы (твердые растворы), изготовленные из смеси оксидов железа с оксидами магния, меди, марганца, никеля и других металлов. Общая формула ферритов имеет вид МеO × Fе2 Оз, где Me — любой металл.

Оксиды измельчают на маленькие куски и смешивают в определенной пропорции. Магнитопроводы необходимых размеров и конфигураций прессуют из полученной смеси при давлении 10-30 кН / см 2 (1-3 т / см 2) и выжигают при температуре 1200-1400 ° С. Готовые магнитопроводы серо-черного цвета имеют высокую твердость, но довольно хрупкие. Обмотки обычно наматывают без непосредственно на ферритовые магнитопроводы без дополнительной изоляции последних. Удельныйэлектрическое сопротивление ферритов в миллионы раз больше чем у металлических ферромагнетиков, что практически устраняет вихревые токи. Это позволяет перемагничиные ферриты с частотой в сотни килогерц и обеспечивать высокую скорость выполнения операций современных управляющих и вычислительных машин. Наиболее распространенные магниево-марганцевые ферриты марок ВТ (1.3ВТ, 0,16 ВТ и др.).. Они имеют относительно низкую точку Кюри (140 — 300 ° С), что обусловливает значительную изменение их магнитных параметров при нагревании. Ферриты на базе лития, с точкой Кюри 630 ° С, имеют значительно лучшие температурные характеристики. Для магнитопроводов цифровых устройств широко применяют бифериты, есть ферриты с двумя металлами, например магниево-марганцевые или литий-натриевые ферриты, а также полифериты, которые являются твердыми растворами трех и более ферритов.

Магнитно-твердые материалы. Магнитно-твердые материалы, как уже отмечалось, применяют:

— Для изготовления постоянных магнитов;

— Для записи информации (например, для звукозаписи).

При оценке свойств магнитно-твердых материалов могут оказаться существенными механические свойства (прочность), обрабатываемость материала в процессе производства, а также плотность, удельное электрическое сопротивление, стоимость и др.. Особенно важно в некоторых случаях вопрос стабильности магнитных свойств.

Важнейшими материалами для постоянных магнитов являются сплавы Fe-Ni-Al. Большую роль в образовании высококоэрцитивной состояния этих сплавов играет механизм дисперсионного твердения.

Такие материалы имеют большое значение коэрцитивной силы, потому что их намагничивания происходит в основном за счет процессов вращения.[adsense_id=»1″]

Сплавы Fe-Ni-Al без легирующих элементов не применяют из-за их сравнительно низкие магнитные свойства. Наиболее распространенными являются сплавы, легированные медью и кобальтом. Висококобальтови сплавы, содержащие более 15% Co, как правило, используют с магнитной или с магнитной и кристаллической текстурой.

Магнитная текстура является результатом термомагнитного обработки, которая заключается в охлаждении в магнитном поле напряженностью 160-280 кА / м сплава от высоких температур (1250-1300 0 С) до примерно 500 0 С. При этом рост магнитных характеристик происходит только в направлении действия поля, т.е. материал становится магнитно-анизотропными.

Дальнейшее существенное повышение магнитных свойств сплавов Fe-Ni-Al-(Co) возможно созданием магнитов из макроструктурой в виде столбчатых кристаллов. Кристаллическую структуру получают в процессе особых условий охлаждения сплава.

Приведем краткие рекомендации по выбору марок сплавов. Безкобальтови сплавы (ЮНД и др.). Есть дешевые, их свойства относительно низкие. Сплавы ЮНДК15 и ЮНДК18 применяют, когда требуются относительно высокие магнитные свойства и материал не должен иметь магнитную анизотропию. Сплавы, содержащие 24% Со (ЮН13ДК24 и др.)., Имеют высокие магнитные свойства в направлении магнитной текстуры, хорошо технологически освоены и имеют широкое применение.

Сплавы с направленной кристаллизацией, например ЮН13ДК25БА, и др.., Имеющих наибольшую W max и, следовательно, могут обеспечить наименьшие массу и габариты магнитных систем.

В тех случаях, когда система разомкнутая, применяют сплавы с наиболее высокой Н с, например титанистий сплав ЮНДК35Т5.

Сплавы с монокристалевой структурой (ЮНДК35Т5АА и ЮНДК40Т8АА) по сравнению со сплавами с направленной кристаллизацией имеют следующие преимущества: более высокие магнитные свойства за счет дальнейшего совершенствования структуры, наличие трех взаимно перпендикулярных направлений, в которых свойства оптимальны; лучшие механические свойства.

Основные недостатки сплавов Fe-Ni-Al-(Co) — плохие механические свойства (высокие твердость и хрупкость), что значительно усложняет их механическую обработку.

Магниты из порошков. Магниты, которые получают методами порошковой металлургии, можно разделить на металлокерамические, металопластични и оксидные.

Для первых двух групп физические процессы образования высококоэрцитивной состояния зависят от тех же причин, что и для монолитных магнитов, для двух других групп необходимым условием получения высококоэрцитивной свойств является измельченный до определенной степени дисперсии состояние, которому соответствует однодоменна структура.

Металлокерамические магниты получают из металлических порошков прессованием их без материала, что их связывает, и спеканием при высокой температуре. По магнитным свойствам они лишь немного уступают литым магнитам, но дороже остальных.

Металопластичные магниты производят, как металлокерамические, из металлических порошков, но прессуют их вместе с изолирующей связкой и подвергают нагреву до невысокой температуры, необходимой для полимеризации вещества, что их связывает. По сравнению с отлитыми магнитами они снижены магнитные свойства, но имеют большой электрическое сопротивление, малый плотностью и относительно дешевы.

Среди окислительных магнитов практическое значение имеют магниты на основе ферритов бария и кобальта.

Бариевые магниты. Промышленность выпускает две группы бариевых магнитов: изотропные (БИ) и анизотропные (БА).

Бариевые магниты по сравнению с отлитыми имеют очень большую коэрцитивная силу и малый остаточную индукцию. Удельное электрическое сопротивление r бариевых магнитов в миллионы раз выше, чем r металлических материалов, что позволяет использовать бариевые магниты в магнитных цепях, которые подвергаются воздействию полей высокой частоты. Бариевые магниты не содержат дефицитных и дорогих материалов, они примерно в 10 раз дешевле чем магниты с ЮНДК24.

К недостаткам бариевых магнитов следует отнести плохие механические свойства (высокие хрупкость и твердость) и, самое главное, большую зависимость магнитных свойств от температуры. Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции ТК В r бариевых магнитов примерно в 10 раз больше, чем ТК B r литых магнитов. Кроме того, бариевые магниты имеют необратимость свойств при охлаждении, т.е. имеют более высокую температурную стабильность, чем бариевые. Однако и они имеют температурный гистерезис, но он появляется не в области отрицательных температур, как в бариевых магнитов, а при положительных температурах (при нагревании свыше 80 ° С).

Другие материалы для постоянных магнитов.

Мартенситные стали. Мартенсит называют вид микроструктуры стали, получаемой при ее закалке. Образование мартенсита сопровождается значительными объемными изменениями, созданием большого внутреннего напряжения решетки и возникновением больших значений коэрцитивной силы.

Мартенситные стали начали применять для изготовления постоянных магнитов раньше других материалов. В данное время их используют сравнительно мало из-за низких магнитные свойства. Однако полностью от них еще не отказались, потому что они недороги и допускают механическую обработку на металлорежущих станках.

Сплавы, пластически деформируются. Эти сплавы обладают высокими в отношении механической обработки свойства. Они хорошо штампуются, режутся ножницами, обрабатываются на металлорежущих станках. Из сплавов, пластически деформируются, можно изготовить ленты, пластины, листы, проволока. В отдельных случаях (при изготовлении мелких магнитов сложной конфигурации) целесообразно применение металлокерамической технологии. Марок сплавов, пластически деформируются много, и физические процессы, благодаря которым они имеют высокие магнитные свойства, разнообразны. Наиболее распространенные сплавы кунифе (Cu-Ni-Fe) и викалой (Co-V). Сплавы кунифе анизотропные, намагничиваются в направлении прокатки, часто применяются в виде проволоки малых толщин, а также штамповки. Викалой применяют для изготовления мельчайших магнитов сложной или ажурной конфигурации и как высокопрочные магнитные ленты или проволока.

Сплавы на основе благородных металлов. К ним относятся сплавы серебра с марганцем и алюминием (сильманал) и сплавы платины с железом (77,8% Pt; 22,2% Fe) или платины с кобальтом (76,7% Pt; 23,3 % Со). Материалы этой группы, особенно те, которые содержат платину, очень дорогие, поэтому их применяют только для сверхминиатюрных магнитов массой в несколько миллиграммов. При изготовлении магнитов из всех сплавов этой группы широко используют металлокерамическую технологию.

Эластичные магниты. Как отмечалось, важнейшим недостатком основных групп материалов для постоянных магнитов — литых сплавов и магнитотвердых ферритов — является их плохие механические свойства (высокие твердость и хрупкость). Применение же сплавов, пластически деформируются ограничено их высокой стоимостью. В последнее время появились магниты на резиновой основе. Они могут быть любой формы, что позволяет технология резины — в виде шнуров, длинных полос, листов и т.п. Такой материал легко режется ножницами, штампуется, сгибается, скручивается. Известно применение «магнитной резины» как писем магнитной памяти для вычислительных машин, магнитов для систем отклонения в телевидении, магнитов, корректируют, и др..

Эластичные магниты изготавливаются из резины и мелкого порошка магнитотвердых материалов (наполнитель). В качестве наполнителя чаще всего используют феррит бария.

Материалы для магнитных лент. Под магнитными лентами понимают носители магнитной записи информации. Наибольшее распространение имеют сплошные металлические ленты из нержавеющей стали, биметаллические ленты и ленты на пластмассовой основе с порошковым рабочим слоем. Сплошные металлические ленты используют, главным образом, в специальных целях и при работе в широком температурном диапазоне; ленты на пластмассовой основе имеют более широкое применение. Основное назначение носителя магнитной записи состоит в создании на поверхности воспроизведенной головки магнитного поля, напряженность которого меняется (при протяжке ленты) во времени так же, как и сигнал, что записывается. Свойства лент с покрытием магнитными порошками существенно зависят не только от свойств исходных материалов, но и от степени измельчения частиц, объемной плотности магнитного материала в рабочем слое, ориентации частиц при наличии у них анизотропии формы и т.п.

Рабочий слой (или толщина металлической ленты) должен быть как можно тоньше, а сама лента — гладкой и гибкой для обеспечения максимального взаимодействия (магнитного контакта) между магнитными материалами ленты и головки. Остаточная намагниченность материала должна быть возможно более высокой.

К коэрцитивной силы предъявляют противоречивые требования: для уменьшения саморозмагничування необходимо по возможности более высокое значение Н с (не менее 24 кА / м), а для облегчения процесса стирания записи желательна малая Н с. Требования высокой остаточной намагниченности и минимальной чувствительности к саморозмагничування наилучшим образом удовлетворяются при прямоугольной форме участка розмагничувальнои петли гистерезиса, т.е. желательно иметь максимальное значение коэффициента выпуклости. Температурные и другие изменения магнитных свойств материала ленты должны быть наименьшими.

Промышленность выпускает магнитофонные ленты из сплава, не ржавеет, ЭП-31А и биметалла ЕП-352/353. Ленты имеют толщину 0,005-0,01 мм, Н с = 24 — 40 кА / м; В r = 0,08 Тл.

Отечественные ленты на пластмассовой основе изготавливают преимущественно типов А2601-6 (тип 6 — для студийных магнитофонов) и А4402 — 6 (тип 10 — для бытовых и репортажных). В соответствии ГОСТу в обозначениях лент используют следующее: первый элемент — буквенный индекс означает назначение ленты: А — звукозапись, Т — видеозапись, В — вычислительная техника, И — точный запись: второй элемент — цифровой индекс (от 0 до 9), обозначает материал основы: 2 — диацетилцелюлоза, 3 — триацетилцелюлоза, 4 — полиетилентерефталаг (лавсан), третий элемент — цифровой индекс (от 0 до 9), означает толщину ленты:2 — 18 мкм, 3 — 27 мкм, 4 — 36 мкм, 6 — 55 мкм, 9 — более 100 мкм, четвертый элемент — цифровой индекс (от 01 до 99), означает номер технологической разработки; пятый элемент — числовое значение номинальной ширины ленты в миллиметрах. После пятого элемента должен быть дополнительный буквенный индекс: П — для перфорированных лент; Р — для лент, используемых в радиовещании Б — для лент с бытовых магнитофонов.

В качестве материалов для магнитных порошков находят применение: феррит железа (магнетит), феррит кобальта, двуокись хрома и др.. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Наибольшее применение получил гамма-окись железа (g-Fe 2 O 3) игольчатой формы с длиной частиц около 0,4 мкм и отношением длины к диаметру, приблизительно равным трем. Получается порошок (g-Fe 2 O 3) за счет окисления магнетита (феррита железа) FeО × Fe 2 O 3 нагреванием его на воздухе при температуре около 150 о С.

Изготовление магнитных лент может быть разнообразным. Чаще рабочий слой (магнитный лак) наносят на готовую основу, например, поливом лака из фильеры. Магнитный лак готовится заранее и состоит из магнитного порошка, связующего, растворителя, пластификатора и различных добавок, способствующих смачиванию и разделения частиц порошка и уменьшению абразивности рабочего слоя.

При использовании порошков с анизотропией формы частиц (например, игольчатых g-Fe) в процессе производства ленты доли ориентируются определенным образом в результате воздействия на них магнитного поля. Окончательное обработки ленты состоит в каландрирования и полировке для улучшения качества ее поверхности.

Лента типа 6 обеспечивает высокое качество записи и воспроизведения звука при использовании в профессиональной аппаратуре на скорости 19,05 см / с и в бытовых магнитофонах на скорости 9,53 и 4,75 см / с.[adsense_id=»1″]

Ленты необходимо хранить при температуре 10-25 ° С и относительной влажности воздуха 50-60%; недопустима температура выше 30 ° С, температура ниже 10 ° С не рекомендуется.

Помимо типов 6 и 10 отечественная промышленность производит и другие типы лент, например ленту Т4402-50 шириной 50,8 мм для поперечно-строчной записи черно-белого изображения.

Сплавы на основе редкоземельных металлов (РЗМ). Ряд соединений и сплавов с РЗМ имеет очень высокие значения коэрцитивной силы и максимальной удельной энергии. Из этой группы материалов наиболее интересные интерметаллических соединения типа RСо 5, где R — редкоземельный металл.

Кроме рассмотренных основных групп магнитных материалов в технике используют и некоторые другие, которые имеют ограниченную область применения.

Термомагнитные материалы. Термомагнитными называют материалы с существенной зависимостью магнитной индукции (точнее, намагниченности насыщения, потому что обычно термомагнитный материал работает в режиме насыщения) от температуры в определенном интервале (в большинстве случаев +60 ¸ -60 0 С). Термомагнитные материалы используют, главным образом, как магнитные шунты или дополнительные опоры. Включение таких элементов в магнитные цепи позволяет осуществить компенсацию температурной погрешности или обеспечить изменение магнитной индукции в воздушном зазоре по заданному закону (терморегулирования).

Магнитострикционные материалы. Магнитострикции имеет непосредственное техническое применение в магнитострикционных вибраторах (генераторах) звуковых и ультразвуковых колебаний, а также в некоторых радиотехнических схемах и устройствах (вместо кварца для стабилизации частоты, в электромеханических фильтрах и т.д.).

В качестве магнитострикционных материалов применяют никель, пермендюр (сплавы Fe-Co, отличающиеся высокой намагниченностью насыщения), Альфер (сплавы Fe-Al), никелевый и никелькобальтовий ферриты и др..

Никель имеет большое абсолютное значение коэффициента магнитострикции насыщения l S = D l / l = -35 × 10 -6 (l — длина пластины к воздействию поля, D l — изменение длины в результате воздействия поля; знак минус означает уменьшение длины). Обычно применяют никель марки Н толщиной 0,1 мм в виде жесткой необожженной ленты. После вырубки пластины оксидируют нагреванием на воздухе до 800 о С в течении 15-25 мин. Образованная таким образом оксидная пленка служит для электрической изоляции пластин при составлении пакета. Никель имеет высокие антикоррозийные свойства и малый температурный коэффициент модуля упругости.

В последнее время более широко применяют магнитострикционные ферриты, особенно в прецизионных фильтрах.

Сплавы с высокой индукцией насыщения. Из обычных материалов наивысшую индукцию имеет железо (»2,1 Тл).

В тех случаях, когда выдвигаются наиболее высокие требования к габаритам устройства, его массы и размера потока, применяют зализокобальтови сплавы, в которых индукция насыщения достигает 2,43 Тл, что позволяет получить экономию в массе и объеме по сравнению с железом на 15 — 20%. На практике используют сплавы, содержащие 30-51% Со и 1,5-2,0% V, улучшает технологические свойства сплавов, возможность обработки их в холодном состоянии. Эти сплавы называют пермендюр.

Индукция насыщения сплавов с большим и малым содержанием кобальта примерно одинакова. Висококобальтови сплавы в слабых и средних полях имеют большие значения магнитной проницаемости, чем низькокобальтови, однако последние дешевле.[adsense_id=»1″]

Кроме большого значения индукции насыщения пермендюр имеет значительную обратимую проницаемость, что делает его особенно ценным как материал для телефонных мембран. Недостатки пермендюр: малый удельное электрическое сопротивление r, высокая стоимость и дефицитность кобальта и ванадия. Пермендюр применяют в постоянных магнитных полях или в слабых переменных полях с сильным подмагничиванием постоянным полем. Из материалов этой группы нормированный сплав 50 КФ (49,0-51% Со; 1,5-2,0% V). Сплав имеет индукцию насыщения не менее 2,35 Тл и q = 980 ° С.

Преимущество зализокобальтових сплавов перед технически чистым железом ощущается при магнитной индукции выше 1,0 Тл. Различие в значениях магнитной проницаемости достигает максимума при значении магнитной индукции около 1,8 Тл, при этом проницаемость кобальтовых сплавов больше проницаемости мягких сортов железа в десятки раз.

Васюра А.С. — Книга «Элементы и устройства систем управления автоматики»

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

vetrodvig.ru

Об истории развития магнитотвёрдых магнитных материалов.

Природа подарила человечеству магнит в виде природного минерала магнетита, внешний вид которого представлен на фото1.

Химический состав этого минерала описывается формулой FeO · Fe2O3 . По сути - это феррит железа, поэтому он обладает магнитными свойствами.

Примерно семь веков до нашей эры в Европе и три века до нашей эры в Китае были найдены образцы этого минерала. Люди были поражены, обнаружив свойство этого камня притягиваться к железным изделиям. В Китае этот минерал носил название « привязчивый (нежный) камень», в Европе он получил название «камень из Магнесии» (так называлась область и город в Малой Азии, где он был найден впервые). Существует также легенда, что первым обнаружил магнитные свойства пастух по имени Магнус, железный наконечник палки которого притягивался к этому камню. В последствии этот минерал стали называть просто «магнит». В шестом веке до нашей эры о свойстве магнита притягивать железо упомянул греческий филосов Фалес. Первое практическое применение магнитных свойств магнетита нашло в создании компаса. Кусочек магнита, закрепленный на плавающей в воде дощечке, всегда показывал в одну сторону света. До нашего времени дошли сведения, что древние викинги в своих плаваниях пользовались компасом. Со временем конструкция компаса совершенствовалась: кусочек магнетита заменила игольчатая стрелка из стали, обладающей магнитными свойствами.

Лечебные свойства магнита стали также использоваться с древнейших времён. Царица Египта Клеопатра носила магнитный амулет, для сохранения молодости и красоты. В более поздние времена об благотворном влиянии магнитов писали великие врачи и философы: Аристотель, Авиценна, Гиппократ. В древнем Китае о применении магнитных камней для коррекции в теле энергии Ци - «живой силы» писалось в «Императорской книге по внутренней медицине». В средние века придворный врач Гилберт, который опубликовал сочинение «О магните», лечил от артрита королеву Елизавету 1 при помощи магнита. Использовал магнитотерапию и известный руский врач Боткин. В настоящее время магнитотерапия активно используется в Японии, США, Китае.

Толчком к совершенствованию магнитных свойств природного материала магнетита послужило открытие Эрстеда о взаимодействии электрического тока с магнитной стрелкой компаса и дальнейшие исследования Араго, Ампера, Фарадея о взаимодействии электрических и магнитных полей. Чем сильнее магнитное поле, тем эффективнее оказывалось это взаимодействие.

Первым искусственным магнитным материалом стала углеродистая сталь, содержащая около 1,2—1,5 % углерода, закалённая на структуру мартенсита. Однако магнитные свойства такой стали были чувствительны к механическим и температурным воздействиям. Наблюдалось так называемое явление «старения» магнитных свойств стали.

Легирование этой стали хромом до 3%, и вольфрамом, а позднее Co до 6% совместно с Cr до 6% позволило доктору Хонда из Тохокского университета создать сталь КS с высокой намагниченностью и достаточной хорошей коэрцитивной силой. Для получения высоких магнитных свойств сталь подвергалась нормализации, закалке и низкотемпературному отпуску. Высокая остаточная индукция у магнитов из такой стали достигалась уменьшением размагничивающего фактора. Для этого магниты делались удлинённой формы, а для уменьшения габаритов их изгибали в форму подковы и применяли полюсные наконечники.

Исследования природы высококоэрцитивного состояния сплавов показали, что оно в первую очередь зависит от микроструктуры материала. В 1930 г. был достигнут прогресс в получении качественной микроструктуры твердеющих сплавов, и в 1932 году за счёт легирования стали KS никелем, алюминием и медью доктор Т. Мискима получил сталь МК.

Это был шаг к созданию ряда сплавов, получивших общее название АlNiCo (по российским стандартам ЮНДК). Совершенствование технологии позволило получить целый ряд марок магнитов, наиболее лучшие по магнитной энергии из которых (с Ti), представлены в таблице 1. (ГОСТ 17809-72)

Таблица 1

Сплав*на основе Fe	Содержание элемента, %					Магнитные свойства(не менее)
Сплав*на основе Fe	Ni	Al	Co	Cu	Другие элементы	(ВН)макс, кДж/м³	Нс, кА/м	Вr,Тл
ЮНДК31Т3БА	13-14	6,8-7,2	30,5-31,5	3,0-3,5	3-3,5 Тi 0,9-1,1 Nb	32	92	1,15
ЮНДК40Т8АА	14-14,5	7,2-7,7	39-40,6	3,0-4,0	7-8 Ti 0,1-0,2 Si	32	145	0,9
ЮНДК35Т5БА	14-14,5	6,8-7,2	34,5-35,5	3,3-3,7	4,5-4,7 Ti 0,8-1,1 Nb	36	110	1,02
ЮНДК35Т5АА	14-14,5	7,0-7,5	34-35	2,5-3,0	5,0-5,5 Ti 0,1-0,2 Si	40	115	1,05

• Буквы БА обозначают столбчатую кристаллическую структуру, а буквы АА — монокристаллическую.

Сплавы системы ЮНДК при обычном литье получаются изотропными, что позволяет намагничивать их многополюсно, но уровень магнитных свойств далёк от максимально возможного. Для повышения индукции насыщения сплав льют в форму с охлаждаемой подложкой для направленной кристаллизации. Дальнейшее повышение магнитных свойств достигается за счёт применения термомагнитной обработки. Последняя состоит из нагрева магнитов до 1280-1300 °С, выдержки при этой температуре для получения однофазного состояния, быстрого охлаждения до 900 °С для сохранения однофазного состояния, затем последующее медленное охлаждение в магнитном поле с Н=160-280 кА/м для наведения магнитной текстуры за счёт выделения анизотропных по форме частиц магнитной фазы с высокой индукцией насыщения вдоль направления параллельного вектору напряжённости магнитного поля . Затем проводится отпуск при Е=560 - 630 °С для получения высококоэрцитивного состояния за счёт распада первичной фазы на вторичные: α + γ.

Литые магниты не деформируются. Они характеризуются высокой хрупкостью, отсутствием ковкости и высокой твёрдостью. Для получения требуемой геометрии магнитов применяется механическая обработка их шлифованием, при которой имеет место значительные потери материала. Для изготовления небольших и точных по размеру магнитов из ЮНДК применяется технология порошковой металлургии. Отлитый сплав подвергается размолу в порошок, который прессуют в изделие требуемой формы и спекают при высоких температурах в защитной атмосфере. Спечённые магниты термообрабатывают аналогично литым. Такие магниты имеют более низкие свойства, чем литые за счёт более низкой плотности и текстуры.

Очень хорошие (но дорогие) магниты изготавливались с большим содержанием кобальта (до 50%) - «пермендур» или никеля (до 45%)- «перминвар».

Близкие по механизму магнитного твердения , но деформируемые, сплавы были получены в системе железо-кобальт без Al:Fe-Cr-Co, Fe-Мо-Co «комол» , Fe-V-Co «викаллой», Fe-Ni-Co. Кристаллическая текстура на магнитах из этих сплавов наводилась холодным деформированием (прокатом), а магнитная - термообработкой, аналогичной, как для сплавов ЮНДК.

Магниты системы ЮНДК былы лидером в производстве и потреблении, пока их не потеснили магниты из ферритов. Весь период, пока магниты ЮНДК господствовали на рынке магнитов , японские исследователи Като и Такей из Токийского университета искали более совершенный материал на основе природного магнетита. Замещение части оксида двухвалентного железа в составе магнетита на оксид кобальта при синтезе феррита по керамической технологии привела к созданию твёрдого раствора кобальтого и железного ферритов. Коэрцитивная сила такого феррита достигла 48-72 кА/м (600-900 Э).Высокие магнитные свойства кобальтого феррита достигались технологией близкой к технологии сплава ЮНДК,а именно, термомагнитной обработкой при температуре 450-500 °С в сильном магнитном поле. Пока шла Вторая мировая война японские учёные были первыми в прогрессе магнитных материалов, однако позднее учёные из фирмы Филлипс нашли бариевый феррит с гексагональной кристаллической структурой химического состава ВаОּ 6Fe2O3. В нём уже не было кобальта, а коэрцитивная сила достигла 160 кА/м (2000 Э). Отработка керамической технологии- подбор исходных сырьевых материалов, отработка режимов синтеза ферритовых порошков и помолов порошков до частиц однодоменного размера, прессование изделий из суспензии в магнитном поле, оптимизация режимов спекания изделий позволили поднять остаточную индукцию до результатов, приемлемых для потребителей. В Японии коммерческие ферритовые магниты появились в 1955 году, в России — в середине 60-тых. Позднее бариевые ферриты были модифицированы в стонциевые. Последние постепенно вытеснили бариевые, т.к. оказались более технологичными (требовали помолы до меньшей степени дисперсности, не требовали очень точной регулировки температуры спекания и являлись экологически более безопасными). В составе ферритовых магнитов содержится 85-90% оксида железа, который является отходом металлургической отрасли с установок регенерации травильных хлоридных растворов Рутнера. Такого оксида железа образуется в год сотни тысяч тонн , а ферритов производится десятки тысяч тонн в год. Сырьём для ферритовых магнитов может быть и высококачественный суперконцентрат природного магнетита, которого в мировой промышленности на порядок больше синтетического оксида железа. Безграничный источник очень дешёвого сырья и сравнительно простая технология изготовления ферритовых магнитов обеспечила им лидерство в объёмах производства и потребления. Магниты из ЮНДК были вытеснены ферритовыми в первую очередь в производстве громкоговорителей, затем в электродвигателях для автомобилей и бытовой техники, а также других применениях, где вес магнита не играет существенной роли. Только очень высокая рабочая температура (500 °С) сохраняют для магнитов из ЮНДК нишу для их потребления.

В поисках материалов с высокой коэрцитивной силой были найдены такие сплавы, как «висмутит» - сплав Ag-Mn-Al (Нс=5000Э) и Pt-Co, содержащие драгоценные металлы. Эти сплавы не вышли из рамок опытного производства, в силу дороговизны и потому, что в лаборатории U.S.Air Force Material Research было найдено интерметаллическое соединение с большой константой магнитокристаллической анизотропии. Это - соединение самария с кобальтом: SmCo5 . Из него изготовили магнит. Очень быстро были достигнуты свойства (ВН)макс=16-24 МГсЭ , а на соединении Sm2Co17 - 32 МГсЭ, коэрцитивная сила была поднята до 560 — 1000 кА/м. Магниты из SmCo начали производиться промышленно в 1980-ых годах. В это же время было найдено соединение Nd2Fe14B. Магниты из этого материала появились в Японии и США одновременно в середине 1980-тых годов, но технология их производства отличались. В Японии производство организовывалось по типу магнитов SmCo: производство порошка из литого сплава, затем прессование в магнитном поле и спекание. В США был принят Meltspinning process: сначала производится аморфный сплав, затем он превращается в порошок, из которого изготавливается композиционный материал (bonded- связанный). Магнитный порошок связывается резиной, винилом, нейлоном или другими пластиками в компактную массу, которую прессуют (инжектируют) или каландруют в изделия. Магниты из композиционного материала имеют более низкие свойства, чем спечённые, но не требуют гальванических покрытий, легко обрабатываютя механически, зачастую имеют красивый внешний вид окрашенный в различные цвета. Магниты из Nd2Fe14B появились на рынке постоянных магнитов в 1990-ых годах и очень быстро достигли на спечённых образцах энергии в 50 МгсЭ (400 кДж/м3). Этот материал быстро вытеснил другие, в первую очередь - в миниатюрной электронике.

Магнитотвёрдые материалы на основе редкоземельных металлов обладают более высокими магнитными параметрами по сравнению с магнитами из ЮНДК за счёт высокой коэрцитивной силы, а по сравнению с ферритами - за счёт высокой остаточной индукции. Основная магнитная характеристика (ВН)макс у типичных магнитов из NdFeB в 10 раз выше (310-330 кДж/м3), чем у ферритовых (28-32 кДж/м3), поэтому, везде где требуется уменьшение веса и габаритов магнитов применяются магниты из NdFeB: сотовые мобильные телефоны, микронаушники, персональные ноутбуки и т.д. Магниты из SmCo превосходят ферритовые по магнитной энергии в 5 раз, но дороже последних в 12 раз. Поэтому вытеснить ферритовые магниты с рынка самариевым магнитам не по силам.

В таблице 2 представлено сравнение основных характеристик лучших магнитов из разных материалов.

Таблица 2

Материал	Марка	Вr, кГс	Нсj, кЭ	Нсв, кЭ	(ВН)макс, МГсЭ	Тмакс.Раб., °C
NdFeB	N42	12,6	17	11,6	40	120
SmCo	26	10,6	15	9,3	26	300
NdFeB	B10N	6,8	9,1	5,8	10	150
AlNiCo	5	12,5	0,64	0,64	5,5	540
Ceramic	8	3,9	3,25	3,2	3,5	300
Flexible	1	1,6	1,38	1,37	0,6	100

На рис. 1 представлена динамика продаж (в иенах) японской продукции из разных магнитных материалов в период 1950 — 2000 года.

Достигнув максимума в 70-80 годах продажи магнитов из AlNiCo быстро снизились до уровня 1960 г., однако у этих магнитов есть достоинство — высокая рабочая температура = 500 °С, которая оставляет для них нишу применения. Ферритовые магниты достигнув пика своего производства в 1985-1995 годах тоже пошли на убыль. У этих магнитов также есть свои достоинства: высокое электрическое сопротивление, позволяющее работатьв ВЧ- и СВЧ- приборах, дешевизна и рабочая температура до 300 °С, позволяющая использовать их в электродвигателях и электрогенераторах. Магниты из NdFeB быстро вытесняют другие материалы , если применение ограничивается «комнатными» температурами (-30 °С÷ +30 °С).

Аналогичная динамика характерна для всего мирового рынка магнитов.

На рис. 2 представлена диаграмма развития разных магнитотвёрдых материалов в период 1920 -2000 г.г. Скачки на отдельных участках кривых соответствуют появлению новых видов МТММ или новых марок этих материалов.

Помимо совершенствования магнитных свойств МТММ шло совершенствование и их механичеких свойств. Большим достижением в этом направлении оказалось создание композиционных материалов «Flexible», при этом, если в качестве связующих веществ исползуются пластические материалы винил или найлон, то материал называется «bonded» - cвязанный), если резина, то «rubber». Достоинством магнитопластов является возможность получения сложных форм изделий с высокой точностью размеров, высокая коррозионная устойчивость в сочетании с большой величиной удельного сопротивления и малым весом. Уровень магнитных свойств зависит от природы магнитного порошка — наполнителя композиционного материала. В таблице 3 представлены сравнительные уровни свойств композиционных материалов с разными связующими и текстурой.

Таблица 3

Материал	(ВН)макс, МГсЭ	Вr, кГс	Нсв, кЭ	Плотность, г/см³
Flexible 0,6 (c ферритом изотропный)	0,6	1,73	1,33	3,8
Flexible 1,6 (c ферритом анизотропный)	1,6	2,65	2,2
Rubber Magnet (изотропный)	1	1,9	1,2
Rubber Magnet (анизотропный)	2,6	1,85	1,3

Наличие на рынке большого спектра промышленно выпускаемых магнитотвёрдых материалов с широким спектром магнитных свойств позволяет обеспечить практически все потребности технического применения, а высокий уровень магнитных свойств при относительной дешевизне магнитов из NdFeB или его композиций дало толчёк к массовому применению изделий с магнитными свойствами в быту: магнитных развивающих игр - конструкторов, магнитной бижутерии, магнитных аппликаций в разного рода бандажах и т.д. На фото 2 представлены варианты композиций из прекраснейшей в своём роде игрушки - кубика из 216 магнитных шариков, так называемого NEOCUBE. Приобретя такое изделие, каждый может играя, физически почувствовать, что такое магнитное поле, и насколько далеко продвинулось человечество в совершенствовании свойств магнитных материалов.

ferrite.ru

ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОАО - Астрахань и Астраханская область

Адрес: 414056, Астрахань, Савушкина ул., д. 6/2 Телефон: +7 (8512) 600463 +7 (8512) 254363 Факс: +7 (8512) 289833 Сайт: http://www.radiodetali.su Описание: РадиоДетали Рубрики:	Сводные данные ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В телефонном справочнике Astrakhanets.ru компания технология магнитных материалов расположена в разделе «Промышленность», в рубриках «Электроустановочные изделия» и «Антенны» под номером 12601. Открытое акционерное общество ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ находится в городе Астрахань по адресу Савушкина ул., д. 6/2. Почтовый индекс: 414056. Вы можете связаться с представителем организации по телефону +7(8512) 60-04-63 и +7(8512) 25-43-63 или отправить факс на номер +7(8512) 28-98-33. Для более подробной информации, посетите официальный сайт ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОАО, расположенный по адресу http://www.radiodetali.su. Режим работы ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОАО рекомендуем уточнить по телефону +78512600463. Если вы заметили неточность в представленных данных о компании ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, сообщите нам об этом, указав при обращении ее номер - № 12601. Cтраница организации просмотрена: 217 раз
Деятельность: Розетки, выключатели, регуляторы, кнопки, клеммы, установочные коробки и др. Продажа, установка и обслуживание антенн и оборудования. Продажа измерительного оборудования и техники. Поставка электронных деталей и компонентов. О компании: Редактировать описание
Отзывы о компании ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Не опубликовано ни одного отзыва. Добавьте свой отзыв о компании!
В рубрике "Электроустановочные изделия" также находятся следующие организации:
ИНЖЕНЕР СЕРВИС МНОГОПРОФИЛЬНАЯ ФИРМААдрес: 414041, Астрахань, Ереванская ул., д. 1	ТАВРИДА ЭЛЕКТРИК ВОЛГА ФИЛИАЛАдрес: 414056, Астрахань, Селенского ул., д. 13, оф. 410
ИНЖЕНЕР СЕРВИС МНОГОПРОФИЛЬНАЯ ФИРМААдрес: 414041, Астрахань, Ереванская ул., д. 1	ТАВРИДА ЭЛЕКТРИК ВОЛГА ФИЛИАЛАдрес: 414056, Астрахань, Селенского ул., д. 13, оф. 410
В рубрике "Антенны" также находятся следующие организации:
ГАММА ТЕЛЕКОМАдрес: 414000, Астрахань, Володарского ул., д. 14, оф. 429	ГАММА ТЕЛЕКОМАдрес: 414000, Астрахань, Володарского ул., д. 14, оф. 429
ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВАдрес: 414056, Астрахань, Савушкина ул., д. 6/2
Популярная компания из рубрики Электроустановочные изделия: ИНЖЕНЕР СЕРВИС МНОГОПРОФИЛЬНАЯ ФИРМА Астрахань