Применение ферритов

Сердечники антенных катушек и катушек ВЧ контуров, в запоминающих устройствах, логических устройствах, в магнитных лентах для записи звука и другой информации.

Магнитные материалы специального назначения

1. Магнитные материалы с ППГ

Применение:

В устройствах автоматики, вычислительной техники, в аппаратуре телеграфной связи.

Сердечники из материала с ППГ имеют два устойчивых состояния, соответствующих различным направлениям остаточной индукции.

График ???

Поэтому их можно использовать как элементы для хранения и переработки двоичной информации. Запись и считывание информации осуществляется переключением сердечника из одного состояния в другое с помощью импульсов тока.

Основной параметр – коэффициент прямоугольности гистерезиса

К_ПР = Вr/В_нас, где

Вr - остаточная индукция,

В_нас – индукция насыщения.

Для определенности В_нас=В_max измеряют при Н=5Нс.

Элементы на магнитных сердечниках с ППГ характеризуются:

1. Высокой надежностью

2. Малыми габаритами

3. Низкой стоимостью

4. Стабильностью характеристик

5. Обладают практически неограниченным сроком службы

6. Сохраняют информацию при отключенных источниках питания

Материалы с ППГ можно разделить на три группы:

1. Ферриты

2. Текстурированные магнитные сплавы

3. Тонкие ферромагнитные пленки

Ферриты с ппг

Очень широко используются т.к. имеют низкую стоимость при массовом производстве.

Форма петли гистерезиса реализуется за счет использования определенного химического состава и условий спекания феррита, а не является результатом какой-либо специальной обработки материала, приводящей к образованию текстуры (например, механических воздействий или обработки в сильном магнитном поле).

Кпр=0,89 – 0,94.

Наиболее широко используются:

1. Магний-марганцевые ферриты (MnO + ZnO) Fe₂O₃ с добавлением Zn или Ca.

2. Литиевые ферриты Li₂O + Fe₂O₃– имеют более высокую температурную стабильность.

У ферритов низкая температурная стабильность:

При изменении температуры от 20 до 160 Н_С изменяется в 1,5 – 2 раза, Вr на 15 – 20%, это приводит к изменению Кпр на 5 – 30%.

Требования разные, в зависимости от назначения:

1. Ферриты для коммутационных и логических элементов должны иметь малую Нс (10 – 20А/м)

2. Ферриты для хранения дискретной информации должны иметь Нс (100 – 300А/м)

В запоминающих устройствах используют сердечники из феррита малого размера диаметром 0,3 – 0,4мм, либо ферритовые пластины с большим количеством отверстий. Например, пластина 15 х 15мм имеет 256 отверстий. Область вокруг каждого отверстия выполняет функцию отдельного сердечника.

Ферромагнитные сплавы с ППГ

Достоинства:

1. Лучшая температурная стабильность по сравнению с ферритами

2. Лучшие магнитные свойства

Недостатки:

1. Сложность производства

2. Отсюда высокая стоимость

Кпр= 0,87 – 0,98

Используют железо-никелевые или железо-никелево-кобальтовые сплавы в виде лент тонкого (5 – 10мкм) и сверхтонкого (< 3мкм) проката.

Но необходимо учитывать, что с уменьшением толщины происходит расширение петли гистерезиса и уменьшение коэффициента прямоугольности Кпр от 0,98 до 0,87. Поэтому сердечники из металлических лент тонкого и сверхтонкого проката целесообразно использовать в аппаратуре, работающей в широком диапазоне температур.