4622 Теория 40 (Теория по материаловедению), страница 18

Магнитореологические эффекты используются в муфтах сцепления, запорных устройствах, переключателях направления потоков, гидравлических системах, в датчиках скорости и т.д.

Частицы ферромагнетика для магнитных жидкостей делают из магнитомягких материалов с возможно низким Н_с и высоким . Одним из лучших материалов для этой цели является карбонильное железо. Распылением расплава карбонильного железа в аргоне или озоне получают высокодисперсные порошки (1-100 мкм) со сферической формой частиц. Жидкой фазой служат различные диэлектрики, органические жидкости или вода.

Магнитотвердые материалы

Эти материалы применяют при изготовлении постоянных магнитов и носителей магнитной записи. Поэтому основными требованиями к ним являются следующие: они должны обладать максимально высокими значениями Н_с и В_r. На рисунке 10.5 показана область гистерезисной петли, которая характеризует состояние постоянного магнита. Внешнее магнитное поле отсутствует и намагниченный материал (постоянный магнит) представляет собой разомкнутую магнитную цепь. Магнитные полюса создают размагничивающее поле. В результате этого В_r определяет лишь потенциальные возможности магнита, а действительной характеристикой индуктивности является В_а - кажущаяся остаточная индукция. Магнитная энергия постоянного магнита: W_a=В_а Н_а [кДж/м³].

В

Рис.10.5. Область гистерезисной кривой.

ажными эксплуатационными характеристиками постоянных магнитов также являются: высокие механические свойства, стабильность свойств от температуры и времени, простая технология. Коэрцитивная сила ферромагнетика возрастает, если затрудняется смещение доменных границ. Поэтому развитию в материале магнитотвердости способствуют следующие факторы: увеличение числа дислокаций и других кристаллографических несовершенств, образование внутренних напряжений, появление примесей, образование мелкозернистой структуры и др.

В качестве магнитотвердых материалов используют некоторые ферриты (например, BaO6Fe₂O₃-ферроксдюр), литые сплавы систем Fe-Ni-Al и Fe-Ni-Co-Al, модифицированные различными добавками, сплавы на основе редкоземельных элементов (например, RСo₅, где R –редкоземельный элемент) и др.

Магнитотвердые стали применяют для изготовления постоянных магнитов. К этим сталям относятся следующие высокоуглеродистые (1%С) легированные стали: ЕХ3, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2 (ГОСТ 6862-71). Эти стали обрабатываются давлением и резанием, но обладают малой магнитной энергией. Высокой магнитной энергией обладают широко применяющиеся в технике сплавы типа алнико (ЮНДК15, ЮН14ДК25А, ЮНДК31Т3БА, ЮНДК40Т8АА). Буква “А” или “БА” означают, что сплавы имеют столбчатую структуру, а “АА” - монокристаллическую. Сплавы тверды, хрупки, и не поддаются деформации. Магниты из них изготовляют литьем с последующим шлифованием.

Магнитные материалы с ППГ. Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ.) находят широкое применение в устройствах автоматики, вычислительной техники, в аппаратуре телеграфной связи. Они имеют два устойчивых магнитных состояния, соответствующих различным направлениям В_r, Благодаря этому материалы с ППГ можно использовать для элементов хранения и переработки двоичной информации. Основной характеристикой таких элементов является коэффициент прямоугольности: К=Br/Bs. Его значение для используемых в технике материалов лежит в пределах К=0,85-0,99. В качестве магнитных материалов с ППГ используют ферриты (например, магний-марганцевые или литиевые ферриты), металлические сплавы (например, пермаллои) и др.

ЛИТЕРАТУРА

1. Материаловедение. Учебник для вузов. Под ред. Б.Н.Арзамасова, М., изд. МГТУ им.Баумана, 2002, 648с.

2. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. Изд. «Лань», 2003, 368с.

3. Таиров Ю.М. и др. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов. М., Высшая школа, 1990

4. Горелик С.С. и др. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. М., Металлургия, 1988

5. Крашенинников А.И., Лущейкин Г.А. Материалы в приборостроении. М., МГАПИ. 2001 г.

6. Крашенинников А.И. и др. Неметаллические материалы в приборостроении. М., ВЗМИ, 1986

7. Крашенинников А.И. и др. Неметаллические материалы в машиностроении. М., ВЗМИ, 1988

8. Лахтин Ю.М. и др. Материаловедение. М., Машиностроение, 1990

9. Гаршин А.П. и др. Керамика для машиностроения. М., Научтехлитиздат, 2003г.

10. Шевченко В.Я. Введение в техническую керамику, М., Наука 1993г.

11. Масленникова и др. Керамические материалы. М., Стойиздат, 1991

12. Технические свойства полимерных материалов: Учебно-справочное пособие. М., Профессия, 2003, 239с.

13. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах. Учебное пособие. М., Машиностроение, 2003, 255с.

14. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров. Т.1. Атомно-молекулярный уровень. Научный мир, 1999, 543с.

15. Кадыкова Г.Н. и др. Материалы для производства изделий электронной техники. М., Высшая школа, 1987

16. Энциклопедия полимеров. Т. 1,2,3. 1972 - 1977

17. Арзамасов Б.Н. и др. Научные основы материаловедения. М., Изд. МГТУ, 1994

18. Геллер Ю. А. Инструментальные стали М.: Металлургия, 1983

19. Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г. Металловедение М.: Металлургия, 1989

20. Гуляев А. М. Металловедение М.: Металлургия, 1977

21. Ляхович Л. С. Специальные стали. Минск: Высшая школа, 1985

22. Дубинин Г.Н. и др. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы, М., 1973

23. Богогродицкий Н.П. и др. Электротехнические материалы, Л., 1980

24. Материалы в приборостроении и автоматике: справочник под ред. Пятина Ю.М., М., 1982

25. Структура и механические свойства полимеров. Б. Е. Гуль , М., Высшая школа ,1972 г

материаловедение - 43 -