Тема ІІ.2 Магнітом’які матеріали

До магнітом’яких матеріалів відносяться технічно чисте залізо, листова електротехнічна сталь, сплави заліза з нікелем, що підучили назву пермалоїв і альсиферів - сплави заліза, кремнію й алюмінію. Усі ці матеріали мають високу магнітну проникність, дуже малу коерцетивну силу і невеликі втрати на гістерезіс.

Самим масовим магнітом’ким матеріалом, що має широку область застосування, є листова електротехнічна криця сталь. Ця сталь є сплавом заліза з кремнієм, зміст якого в ній 0,8-4,8%. Електротехнічна сталь виплавляється в мартенівських печах. Аркуші виготовляються прокаткою сталевого злитка в гарячому або холодному стані. Тому розрізняють гарячекатаною і холоднокатану сталь. Гарячекатана сталь у магнітному відношенні не анізотропна, тобто її магнітні характеристики однакові у всіх напрямках.

Застосування повторної прокатки аркушів стали в холодному стані з наступним віджигом істотно змінює її кристалічну структуру за рахунок орієнтації ребер кристалів уздовж напрямку прокатки або інших слів відбувається текстурування сталі. Текстурування сталі відрізняється великою анізотропією: магнітні властивості її в кілька разів вищє в подовжньому (по ходу прокатки) напрямку.

Необхідно розібратися з маркіруванням електротехнічної сталі, її характеристиками і застосуванням в електромашинобудуванні.

Пермалой являє собою залізо-нікилевий сплав. Він призначений для одержання великих індукцій у слабких магнітних полях. Розрізняють високо-нікелевий (зі змістом нікелю до 80%) і низько-нікилевий (до 50%) пермалої. Високо-нікилевий пермалой використовується при виготовленні магнітних підсилювачів, слабкострумових трансформаторів, котушок індуктивності апаратури зв'язку й автоматики. Низько нікелевий пермалой використовується в телефонії і радіотехніку для деталей електромагнітних реле, полюсних наконечників, магнітних екранів. Порошкоподібний пермалой застосовують у виробництві магнітодіелектриків.

Технічно чисте або так називане армко-залізо містить дуже мало домішок (соті частки відсотка). Його виплавляють у мартенівських печах з особливо чистих руд, інший вид технічно чистого заліза - електролітичне залізо одержують методом електролітичного осадження з розчину сірчанокислого або хлористого заліза.

Значне застосування одержало залізо високої хімічної чистоти, називане карбонільним залізом. Воно являє собою порошок, виділюваний з карбонілу заліза при температурі 200-250°С и тиску 150 МПа.

Залізо, арміко-залізо, електролітичне залізо і карбонільне залізо використовуються у виробництві магнітодіелектриків.

До числа матеріалів з більшою початковою магнітною проникністю відноситься альсифер, що представляє сплав алюмінію, кремнію і заліза. Він використовується для магнітних екранів, корпусів приладів, деталей магнітодроту для роботи на постійному струмі. Альсифер, здрібнений у тонкий порошок, застосовується у виробництві магнітодіелектриків.

Для зменшення температурної похибки вимірювальних приладів використовують термомагнітні сплави-матеріали, що мають різну залежність магнітної індукції від температури. Такими сплавами є мідно-нікелевий сплав - кальмалой, залізо-нікелевий - термалой і залізо-нікелевий залізо-нікель-хромовий – компенсатор.

У ряді випадків потрібно такий матеріал, у якого магнітна проникність не залежить від напруженості магнітного поля. До таких матеріалів відноситься пермінвар - потрійний сплав заліза, нікелю і кобальту.