85. Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)

Материалы с большой зависимостью магнитной проницаемости от температуры используются для термокомпенсации магнитных цепей. К ним относятся термомагнитные сплавы на основе Ni-Cu, Fe-Ni или Fe-Ni-Сr. Эти сплавы применяются для компенсации в установках температурной погрешности. Для получения ярко выраженной температурной зависимости магнитной проницаемости используется свойство ферромагнетиков снижать индукцию с ростом температуры вблизи точки Кюри.

Наибольшее техническое применение получили сплавы Fe-Ni-Со. Достоинства: обратимость свойств при изменении температуры от -70 до +70 °С, высокая воспроизводимость характеристик образцов и хорошая механическая обрабатываемость. Из них делают магнитные шунты. Известными термокомпенсационными сплавами являются пермаллой с содержанием никеля 30%, сплав железа с никелем и молибденом. Для изготовления постоянных магнитов используются магнитотвердые материалы. Имеют высокие значения коэрцитивной силы и остаточной индукции. Для них типичны внутренние напряжения и большое количество различных дефектов. Эти материалы имеют большую коэрцитивную силу.

Самыми старыми материалами для постоянных магнитов являются мартенситные стали. Самое большое количество постоянных магнитов изготавливается из сплавов типа Аl-Ni и Аl-Ni-Co. Сплавы типа Аl-Ni являются сплавами железа с никелем (20-30%) и алюминием (11-13%). Они очень тверды и хрупки. Сплавы легируются медью. В качестве легирующего элемента используется и титан. Сплавы типа Аl-Ni-Со (альнико) представляют собой сплавы железа с никелем, кобальтом и алюминием с добавлением меди, титана и ниобия для улучшения свойств. Имеют большое значение и магнитотвердые сплавы типов Fе-Со-Мо, Fе-Со-V, Сu-Ni-Fе, Сu-Ni-Со, Аg-Мn-Аl.

86. Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки.

Ферриты - магнитная керамика с незначительной электронной электропроводностью. Большое удельное сопротивление, превышающее ρ железа в 10⁶—10¹¹ раз, а следовательно, и относительно небольшие потери энергии в области повышенных и высоких частот наряду с достаточно высокими магнитными свойствами обеспечивают ферритам самое широкое применение при повышенных и высокие частотах.

Ферриты представляют собой системы из оксидов железа и оксидов двухвалентных, реже одновалентных металлов, соответствующих общей формуле МеОnFe₂О₃, где Ме - символ двухвалентного металла. Ферриты имеют кубическую кристаллическую решетку,

Ферриты, обладающие наиболее интересными магнитными свойствами и нашедшие техническое применение, представляют собой, как правило, твердые растворы нескольких простейших соединений, в том числе и немагнитных.

Процентный состав компонентов играет существенную роль в получении тех или иных магнитных свойств материала. Применяющиеся в технике ферриты называют оксиферами.

Для изготовления постоянных магнитов используются магнитотвердые ферриты. Наибольшее значение из них имеет бариевый феррит ВаО6Fе₂О₃, который не содержит дефицитных металлов. Ферриты изготавливаются как изотропными, так и анизотропными. Удельная магнитная энергия анизотропных ферритов в направлении ориентации на порядок больше, чем в перпендикулярном к нему направлении. Магнитотвердые ферриты имеют небольшую остаточную индукцию. В отличие от металлических магнитов, которые имеют небольшую площадь, но большую длину в направлении оси магнита, ферритовые магниты изготовляются короткими по оси магнита и имеют большую площадьИх недостатками являются хрупкость, твердость и необходимость поверхностной защиты, а достоинствами - меньшие цена и плотность, а также возможность использования при высоких частотах.

Относительно хорошие свойства имеют и постоянные магниты из спрессованных однодоменных частиц. Такие частицы могут перемагничиваться только путем поворота магнитных моментов, поэтому эти материалы имеют высокую коэрцитивную силу Н_с, обладают высокой кристаллической анизотропией.