книги из ГПНТБ / Мишин Д.Д. Процессы намагничивания и перемагничивания в магнетиках конспект лекций

(7-8b,

Таким образом, средняя энергия, поглощенная в единицу времени,для элементарного акта взаимодействия будет вычисляться по формуле

Л v

Область интегрирования по и) в (7-89) разобьем на участки

- 129 -

Суммарное поглощение (потери) энергии в единице объема при переыагничивании ферромагнетика Судет равно

Температурная зависимость потерь энергии при перемагничивании, обусловленных колебаниями дислокаций, определяется температурным ходом магнитострикционной константы hi I Яюо ) . Эти константы в кремниотом железе при нагревании до 300-400°С значительно воз - растают. Следовательно, и часть потерь, обусловленная колебаниями

дислокаций, также будет возрастать. Таким образом может быть объяс­ нена экспериментально наблюдаемая зависимость потерь энергии при перемагничивании кремнистого железа от температуры.

§ 7-7. Влияние дислокационной структуры, созданной пластическим изгибом и отжигом, на магнитные свойства кремнистого железа в переменных магнитных полях

Влияние дислокационной структуры, созданной пластическим из­ гибом и отжигом, на магнитные свойства кремнистого железа изуча - лось в переменных магнитных полях с частотой 50, 500, 2400 герц.

Измерение кривых намагничивания и потерь энергии при этих часто­ тах перемагничивания производилось на образцах в виде замкнутых

- 130 -

Дислокационная структура после термической обработки при 1050° в течение трех часов характеризуется меньшей плотностью дис­ локаций, и, как уже отмечалось, в этом случае основные дислокации имеют вектора Бгоргерса типа а < 100? .

На рис. 7-6 приведены кривые памагничивагчя исследуемых об - раэцов. После пластического изгиба кривые намагничивания характе - ризуются малой величиной проницаемости. После отжига в слабых по - лях наблюдается резкий подъем кривых намагничивания на всех часто­ тах, в том числе при частоте 2400 герц. Наблюдаемое пересечение кривых намагничивания обусловлено, по-видимому, существованием двух процессов намагничивания: смещения границ и вращения спонтан­ ной намагниченности. В слабых полях намагничивание происходит по -

средством смещения границ. При увеличении плотности дислокаций про­ цесс эатрудк ются. В сильных полях развиваются процессы вращения, которые облегчаются разориентированной спонтанной намагниченностью вблизи дислокаций. При частотах 500 и 2400 гц основные потери не

провождается уменьшением потерь, связанных с колебаниями дислокаций, возникающими при перемагничивания кремнистого железа. Вероятно, при распространении влияния дислокаций на потери перемагничивания

личных дислокационных структурах потери энергии при перемагничиввнии могут существенно различаться.

Па рис. 7-6, 7-7, 7-8, 7-9 приведена температурная зависимость потерь при различных частотах перемагничивания и при различных мак­ симальных индукциях.

При максимальных индукциях 5 килогаусс, когда процессы пере­ магничивания в основном обратимы, потери обусловлены главным обра­ зом вихревыми токами. При нагревании удельное электросопротивление возрастает, а упругие модули уменьшаются, что и приводит в этом случае к уменьшению потерь на перемагничивание.

При перемагничивании до 10 килогаусс имеют место необратимые процессы смещения мендоиенных границ. Эти процессы в значительной степени зависят от дислокационной структуры. При нагревании образ­

- 131 -

В ( к г с )

1,2 -после отнига при Ю50°С в течение 3-х часов. Соответ­

- 133 -

ТОО

600

500

- 134 -

ние потерь (при 50 гц) , коэрцитивная сила при нагревании также увеличивается. Нагревание при повышенных частотах (500, 2400 гц) дает уменьшение потерь. При указанных частотах (500, 2400 гц) по­ тери обусловлены в основном вихревыми токами и колебанияии дисло­ каций. В этом случае уменьшение потерь при нагревании обусловлено температурным ростом удельного сопротивления и уменьшением упру­ гих модулей при нагревании кремнистого железа. После отжига поте­ ри энергии при перемагничивании при всех частотах значительно уменьшаются, а при нагревании увеличения потерь не наблюдается. При отжиге развиваются дислокации с вектором Бюргерса а <100 - > . Именно такой перестройкой дислокационной структуры объясняется уменьшение потерь и коэрцитивной силы при нагревании образцов крем­ нистого железа.

Было изучено также влияние плотности и структуры дислокаций, возникающих при высокотемпературном отжиге (при 1350°С), на кривую намагничивания и потери энергии при перемагничивании кремнистого железа. Дислокационная структура, наблюдаемая методов избиратель­ ного травления' на этих образцах, представляет собой довольно хао­ тически распределенные дислокации с плотностью 10^ линии на см^. Для изменения дислокационной структуры применялся высокотемпера­ турный отжиг в специальной вакуумной печи с вакуумом 10~*мы ртут­ ного столба. Экспериментально был найден режим отжига (нагревание до 1350-1400°С. , выдержка 4 часа, охлаждение Ю0°С в час), при котором дислокационная структура исследуемых образцов существенно изменялась. После этого отжига плотность дислокаций уменьшалась

до I 0 7 линий на см^. При этом наблюдалось выстраивание отдель­ ных дислокаций вдоль линий, которые характеризуют субзеренные гра­

ся. После высокотемпературного отжига кривая намагничивания рез­ ко поднимается. Потери энергии при перемагничивании после высоко­ температурного отжига снижаются до 0,40 ватта на килограмм.

Было изучено такке влияние дислокаций, возникающих при высо­ котемпературном отжиге (1350°0), на потери энергии при перемагни­ чивании монокристаллических и поликрпсталлических текстурованных образцов кремнистого '<елеза с тремя процентами кремния.

- 135 -

Рио.7-11. Ориентация доиенной границы

tx

Рио.7-12. Изгиб доиенной границы

- 138 -