56.Природа ферромагнетизма. Доменная структура.

Ферромагнетизм объясняется наличием собственных (спиновых) магнитных полей у электрона. В ферромагнитном в-ве изза сильного взаимодействия спиновых магн полей соседних электронов, энергетически выгодной становиться их параллельная ориентация. В результате этого в в-ве возникают самопроизвольно намагниченные области размером 10^-2- 10^-4см, называемыми доменами (мини магнит). В отсутствии внешнего маг поля индукции всех доменов хаотично ориентированы, а в-во будет ненамагниченным. При наложении внешнего маг поля происходит смещение ориентаций индукций доменов, те в-во намагничивается. В очень сильных внешних маг полях домены, где их поля параллельные внеш полю, поглощают остальные домены и наступает маг насыщение в в-ве.(см рис)

57.Намагничивание магнитных материалов. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис.

Если ферромагнит намагнитить до насыщения, то индукция не обратиться в ноль, а примет некое значение В_r, называемое остаточной индукцией. Чтоб её убрать нужно приложить маг поле противоположного направления. Напряженность размагниченного поля -Н_с, при которой индукция намагниченного до насыщения ферромагнита обращается в ноль, – коэрцитивная сила. Если её превысит, то вызовем перемагничивание в-ва. Изменение маг состояния ферромагнита при его циклическом перемагничивании характеризуется явлением гистерезиса. Петля гистерезиса полученная при индукции насыщения называют предельной, т.е при возрастании внеш поля площадь петли не измениться. Совокупность внешних вершин петель гистерезиса образуют основную кривую намагничивания. Для магнитомягких она практически не отличается от начальной кривой.

Из кривой намагничивания можно определить маг проницаемость:

– статическая маг проницаемость (пропорционально tg угла наклона секущей, проведенной из начала координат через соответствующую точку на основной кривой намагничивания). – дифференциальная маг проницаемость (крутизна отдельных ветвей петли гистерезиса).

58.Магнитомягкие материалы. Технически чистое железо. Электротехнические стали.

К магнитомягким материалам относят материалы с малой коэрцитивной силой Н_с и высокой магн проницаемостью. Они обладают способностью намагничеваться до насыщения в слабых магн полях, узкой петлей гистерезиса, малыми потерями на перемагничивание. Их используют чаще всего в магнитопроводов: сердечники дросселей, трансформаторов и др.

Условно магнитомягким считают материалы с Н_с <800 A/м.

Технически чистое железо изготавливают рафинированием чугуна в мартеновских печах или в конверторах, содержит суммарное количество примесей 0,08-0,1%(в основном углерод, марганец, кремний и др, ухудшают магн св-ва материала). Используюеться редко, в основном для магнитопроводов постоянного магнита.

Электротехнические стали:

-Электролитическое. Добывают путем электролиза сернокислого или хлористого железа(причем анодом служит чистое железо, катодом-пластина мягко стали). Осажденное на катоде железо снимают и измельчают в порошок, подвергают вакуумному отжигу или переплавляют в вакууме.

-Карбонильное. Получают посредством термического разложения пентакарбонила согсласно уравнению Fe(CO)₅ = Fe+5CO. пентакарбонил продукт воздействия окиси углерода на железо при температуре около 200^оС и давлении 15 Мпа, имеет вид тонкого порошка, что делает его удобным для изготовления магнитных сердечников. В нем отсутствует кремний, фосфор, сера, но есть углерод.