Магнитотвердые ферриты

Магнитотвердые ферриты (оксидные магниты) – это ферримагнетики с большой кристаллографической анизотропией. Технология их получения аналогична технологии приготовления керамики. При этом важным критерием являются степень и однородность измельчения шихты. Размер частиц шихты должен быть близок к критическому размеру однодоменности феррита (1 мкм).

Практическое применение получили ферриты бария, стронция и кобальта. Ферриты бария и стронция имеют гексагональную структуру с общей химической формулой MeO*nFe₂O₃, где Me – барий или стронций, n – коэффициент, изменяющийся в зависимости от марки феррита от 4,7 до 6,0. Для получения определенного сочетания магнитных свойств в материал вводят оксиды Al, Si, В и Bi в количестве 0,1 – 3,0 % и редкоземельные элементы – 0,1 – 1,0 %. Ферриты бария и стронция в сравнении с литыми магнитами обладают меньшими значениями Вr. Однако большая кристаллографическая анизотропия существенно увеличивает их Нс, что позволяет получать удовлетворительную Wм и придает им повышенную стабильность при воздействии внешних магнитных полей, ударов и толчков. Их плотность примерно в 1,5 раза ниже, чем у литых магнитов, а удельное сопротивление в миллион раз выше, что позволяет применять их в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей. Благодаря своим преимуществам магнитотвердые ферриты постепенно вытесняют магнитотвердые материалы других групп. Недостатком этих материалов является большая величина температурного коэффициента Вr, чем у литых магнитов.

Магниты на основе феррита бария выпускают изотропными (БИ) и анизотропными (БА), а ферриты стронция – анизотропными (СА). Производство магнитов марок (БА) и (СА) включает в себя прессование в постоянном магнитном поле (H > 240 – 400 кА/м) для улучшения свойств в направлении действия поля.Ферриты кобальта имеют кубическую структуру с общей химической формулой CoO*Fe₂O₃. Их получают их по той же технологии, что и ферриты бария и стронция. Основное отличие заключается в термомагнитной обработке спеченных магнитов для придания им улучшенных свойств. Магнитные свойства феррита кобальта анизотропного (КА) заметно хуже, чем анизотропных ферритов бария и стронция. Однако в диапазоне температур –70°С – +80°С КА имеет температурный коэффициент В_r в 3 – 4 раза меньше, чем у ферритов бария и стронция.

РАЗДЕЛ 2.4.5

Пластически деформируемые сплавы

К этой группе материалов относятся сплавы систем Fe – Ni – Cu (Fe 20%, Ni 20%, Си 60%), называемые кунифе, Со – Ni – Си (Со 45%, Ni 25%, Си 30%) – кунико, Fe – Co – Mo (Fe 72%, Со 12%, Mo 16%) – комоль, Fe – Со – V (Fe 37%, Со 52%, V 11%) – викаллой и др. Все эти сплавы до термической обработки обладают хорошими пластическими свойствами и могут подвергаться всем видам механической обработки. Благодаря мелкодисперсной структуре, их магнитные свойства несколько лучше, чем у легированных мартенситных сталей. Сплавы приобретают магнитные свойства только после холодной деформации на 70 – 90% (прокатка, волочение) и последующей термообработки, после чего они приобретают магнитную анизотропию.

Из этих сплавов изготавливают ленты, листы и проволоку. Сплавы поставляются в холоднодеформированном состоянии и термообработке (отжигу) подвергаются после изготовления из них магнитов. Пройдя термообработку, они становятся твердыми и хрупкими. Из сплавов изготавливают очень мелкие магнитные изделия сложной формы, высокопрочные ленты, проволоки и др. Магнитные свойства этих сплавов: В_r = 0,9 – 1,25 Тл, H_с > 12 – 55 кА/м, W_м = 3 – 19 кДж/м³.

Основной недостаток этих сплавов – высокая стоимость. В настоящее время эти сплавы заменяются другими, более качественными магнитотвердыми материалами, поэтому их выпуск ограничен.

РАЗДЕЛ 2.4.6