4. Магнитовтердые материалы на основе соединений редкоземельных металлов и 3d переходных металлов.

Сплавы на основе редкоземельных элементов  Редкоземельные элементы (РЗЭ) образуют большое число бинарных соединений с металлами переходной группы, обладающих высокими магнитными свойствами. Наибольший интерес представляют соединения RCo5 и R2Co17, где R — редкоземельный металл (самарий, празеодим, церий); кобальт может быть частично замещен медью или железом. Эти соединения имеют гексагональную структуру и им присуща сильная магнитная анизотропия и высокая температура Кюри. Наиболее высокая намагниченность насыщения наблюдается у соединений кобальта с элементами первой половины ряда лантаноидов, что обусловлено ферримагнитным упорядочением спинов атомов РЗЭ и атомов кобальта в этих соединениях. При температуре ниже некоторого критического значения соединения RСо5 метастабильны и распадаются на две фазы. Нарушение фазовой однородности является одной из причин проявления высокой коэрцитивной силы в материале. У материалов на основе РЗЭ Hc = (560—800) кА/м, Wm = (56—80) кДж/м³.  Магниты из этих сплавов получают наиболее часто жидкофазным спеканием из порошков. Например, магниты на основе SmCo5 спекаются после прессования при температуре 1100 ^оС в течение 30 мин в атмосфере чистого аргона. Магниты из этих соединений должны быть защищены от окисления покрытиями из металла или оксидных пленок. Основные их недостатки — высокая хрупкость и высокая стоимость. 

Способ получения сплава для постоянных магнитов на основе 3d-переходного металла из группы железа включает выплавку исходного состава в индукционной печи с последующей разливкой и охлаждением. Выплавку осуществляют путем предварительного расплавления 3d-переходного металла из группы железа и последующего введения шихты, содержащей редкоземельные элементы, а после выплавки осуществляют предварительное и окончательное раскисление. Введение шихты, содержащей редкоземельные элементы, осуществляют после расплавления 3d-переходного металла группы железа. Предварительное раскисление проводят борсодержащими лигатурами. При выплавке по предложенному способу вначале расплавляют один или несколько элементов из группы, содержащей железо, кобальт или никель, затем в жидкую ванну вводят один или несколько элементов из группы РЗМ, содержащей самарий, неодим, празеодим, диспрозий, тербий, в раскислительную ванну вводят бор в виде лигатуры железо-бор, окончательно раскисляют жидкую ванну комплексным раскислителем, содержащим в своем составе марганец, цирконий, кремний, титан, ниобий, гафний. Причем в зависимости от поставленной цели меняется и состав используемой лигатуры: для увеличения сопротивления окислению порошков сплавов на воздухе в состав лигатуры входят ниобий-гафний-титан, при этом температура взаимодействия порошков сплавов с атмосферой поднимается от 100 до 340-360оС, что значительно увеличивает технологичность сплавов. Для увеличения намагниченности насыщения (т.е. величины индукции) в лигатуре необходимо наличие кремния, ниобия, циркония. Благоприятно действует на величину коэрцитивной силы одновременное присутствие в составе сплава ниобия, гафния.

5. Магнитомягкие сплавы.

материалы, обладающие свойствами ферромагнетика или ферримагнетика, причём их коэрцитивная сила по индукции составляет не более 4 кА/м. Такие материалы также обладают высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на гистерезис. Кристаллические сплавы Fe-Ni, Fe-Co, Аморфные сплавы Fe-Ni, Co-Fe. Их широко используют для изготовления магнитопроводов электрических машин, в качестве сердечников трансформаторов, электромагнитов, в измерительных приборах и в других случаях, где необходимо при наименьшей затрате энергии достигнуть наибольшей индукции.