1.12. Классификация магнитных материалов

Магнитомягкие материалы способны намагничиваться до насыщения в слабых полях, обладают высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на перемагничивание. Условно к магнитомягким относят материалы с H_с < 800А/м.

Применяются магнитомягкие материалы в основном в качестве магнитопроводов дросселей, трансформаторов, электромагнитов, электрических машин и т. п.

Магнитотвердые материалы отличаются большой удельной энергией, которая тем больше, чем больше остаточная индукция B_r и коэрцитивная сила H_с материала. К магнитотвердым относят материалы с коэрцитивной силой H_с > 4 кА/м. Применяются главным образом для изготовления постоянных магнитов.

Намагничивание магнитомягких материалов происходит в основном за счет смещения междоменных границ, а в магнитотвердых - за счет вращения вектора намагниченности (в магнитотвердых материалах на основе редкоземельных элементов преобладают процессы смещения).

Магнитные материалы специального назначения. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), магнитострикционные, термомагнитные, ферриты СВЧ и др. (детальная классификация приведена в книге "Материалы электронной техники" В. В. Пасынкова и В. С. Сорокина).

2. Магнитомягкие материалы

2.1. Технически чистое железо

Технически чистое железо (низкоуглеродистая электротехническая сталь) содержит менее 0,05% углерода и минимальное количество примесей других элементов. Получается прямым восстановлением чистых руд, а также применением электролитического или карбонильного процессов.

Низкоуглеродистая электротехническая сталь обладает высокими значениями магнитной проницаемости и индукции насыщения, низкой коэрцитивной силой. Однако из-за малого удельного электрического сопротивления имеет повышенные потери на вихревые токи и применяется поэтому только в устройствах постоянного тока- полюсных наконечниках электромагнитов, магнитопроводах реле, экранирующих корпусах и др.; является основным компонентом при изготовлении многих магнитных материалов. Промышленностью выпускается также в виде электролитического и карбонильного железа. Последнее получается (по металлокерамической технологии) в виде листов и готовых изделий из порошка, полученного конденсацией газообразного пентакарбонильного железа (Fe(СО)₅. В табл. 2.1 отражены основные магнитные характеристики железа.

Таблица 2.1     

Материал	μ		HC, A/м	BS, Тл	ρ,мкО · мм
	начальная	максимальная
Технически чистое железо Электролитическое железо Карбонильное железо	250-400 600 2000-3000	3500-4500 15000 20000-21500	50-100 30 6,4	2,18 2,18 2,18	0,1 0,1 0,1

На магнитные свойства железа влияют: химический состав, структура, размер зерна, искажения кристаллической решетки, механические напряжения. Магнитные свойства железа улучшаются: при выращивании крупного зерна, в результате переплавки в вакууме, отжиге в водороде, в вакууме. Внутренние напряжения в деталях снимаются отжигом.