Справочник по конструкционным материалам (Арзамасов Б.Н., Соловьева Т.В. - Справочник по конструкционным материалам), страница 96

Точка Кюри этих ферритов составляет 530 — 590 С. Свойства магнитострикционных ферритов приведены в табл. 7.65. Таблица 7,65. Оеневные евейетвв мвгкнтоетрнкцненных ннкель-квбвльтввы* феррнтев ~ЗЩ Температурный коэффициент резонансной частоты. Ферриты СВЧ характеризуются малыми магнитной кристаллографической анизотропией и коэрцитивной силой, очень высоким удельным электрическим сопротивлени- 4 12 ем (10 -10 Ом м). Основным параметром этих ферритов является величина ЬН вЂ” ширина кривой ферримагнитного резонанса, определяющая эффективность их использования в устройствах СВЧ (вентили, фаззовращатели, циркуляторы). Ферриты СВЧ применяют в диапазоне частот от сотен мегагерц до тысяч гигагерц (длины волн от метров до миллиметров).

По химическому составу и основному рабочему диапазону длин волн ферриты СВЧ разделяют на шесть групп: 1 — иттриевые ферриты-гранаты (для низкочастотной области диапазона СВЧ); П вЂ” литиевые ферриты; Ш вЂ” магниевые ферриты (для средней части сантиметрового диапазона длин волн); 1У вЂ” никелевые ферриты (для миллиметрового диапазона и коротковолновой части сантиметрового диапазона длин волн); У вЂ” магниевые ферроалюминаты (для длинноволновой части диапазона СВЧ); ЧХ вЂ” никелевые и магниевые феррохромиты (для длинноволновой части диапазоне СВЧ в высоком уровне мощности).

Свойства этих ферритов представлены в табл. 7.бб. 535 Окончание табл. 7.66 ЬН, кА/м, при Х,см 3 1О и„ Аlм в, с В„тл р,Ом м 3,00 3,20 72 56 2$0 280 4,5 5,5 8 10 4СЧ 4СЧ! . 15 65 2$0 180 12 Ю ЗО 35 2$0 270 !50 120 9,6 10 Ю 10 3 2 15 3 Грунна И 520 280 320 128 10СЧ1 1ОСЧВ 13 20 160 !40 8 9,5 3,20 3,80 24 16 640 720 200 300 320 150 9,8 4,8 6,$ 1ОСЧ12 15СЧ 15СЧ1 !О 9 20 4,60 4,50 3,00 20 36 24 0,070 0,130 0,085 2$0 240 13 25 160 240 9,5 ! 1,2 3,90 4,40 ЗОСЧ ЗОСЧ1 17,6 13 40СЧ 72 Ю,2 4,30 Примечания: 1. Все измерения проведены при 20 С. 2. В,=р0l, измерено при Н-400...640 кА1м, Н, — нв кольцевых образцах прн Н=4 кА/и, н'- при~ 1,1 МГц; 18, — при Г- 3 000 МГц (н, в - действительные части магнитной и диэлектрической проницаемости соответв ственно; !$~ — тангенс угла диэлектрических потерь; ЬН- ширина резонансной кривой).

Магиитодиэлектрические материалы. Магнитоднэлектриком называют магнитный материал, в котором связкой является диэлектрик, а наполнителем — магнитомягкнй металлический или ферритовый порошок. 8 качестве металлического наполнителя применяют карбонильное железо, размолотые сплавы альсифер и пермаллой, Электронзоляционная пленка, создаваемая специальной технологией нанесения на ферромаг- нитные частицы органического или неорганического материала, снюкает потери на вихревые токи магнитоднэлектрнческих композиционных материалов, тем самым обеспечивая возможность их использованил для деталей, рабопиощнх при высоких частотах (до сотен мегагерц при высокой стабильности магнитных свойств).

Изделия получают путем холодного прессования при давлении 600-2000 МПа с последующей термической обработкой для снятия напряжений и стабилизации магнитных свойств, Маппггодиэлектрики применяют в катушках индуктивностн и трансформаторах для аппаратуры проводной связи и радиосвязи, в радиоэлектронных устройствах. 537 4СЧ6 6СЧ1 ВСЧ1 1ОСТ ЗОСЧ2 ЗОСЧ4 О,ОВО 0,100 О,!20 0,145 0,175 0,080 0,1Ю 0,085 0,075 0,065 0,065 0,1!О 0,120 0,055 320 80 360 400 $0 160 3,75 4,20 3,85 4,00 4,20 4,00 90 10 40 10 3,6 10 3,0 10 1,5 Ю 2,0 10 1,7 10 7,2 Ю 5,2 10 68 !О 5,8 10 52 10 6,8 Ю 3,2 Ю 3,3*10 З,О 10 9,7.

!О 10,4 32 32 !3 В Магнитодиэлектрики в основном изготовляют на основе карбоннльного железа и пермаллоя [30!. Свойства магнитодиэлектриков приведены в табл. 7.67. Таблмма 7.61. Свойства магиитоднэлектриквв Мвгммтмые моеерм, ме более а„! О, С, ме более (мрмс С) У,е» МГц Ьп $0 8,-$0, Гц Ь, $0 А/и 3-5 0,15-0,25 0,05-0,1 0,05-0,1 Ю 25-180 (-60...+100) 20 25-150 (-60...

+ 100) 100 50-100 (-60...+100) Р-Ю Р-20 Р-100 1,5-2,5 1,25-1,85 1,2-2,0 <1,5 0,05-0,1 < 0,2 Р-1ООФ Пс 100 30-150 (-60...+100) 20 25-1 Ю (-60 ... + 100) На осювв мврмаялол $301 200 ( — 60...+85) !00 ( — 20...+70) 100(-60...+85) П250 П!40 П!00 82 63 3$ 1000 450 200 0,03 $00 (-60...+85) 30 (-60...+85) П60 ПК100 19 3! 1,5 2 0,2 30 (-60...+85) ПК60 19 1,5 П р н и е ч а н и е. Здесь р,в — зффектмвмал магнмтнш проницаемость; ܄܄܄— углы потерь на гистерезис, вихревые токи и на последействие соответственно; а„- температурный козффмцмемг магнитной проницаемости. Для магнитодизлектрнков ма основе карбонильного железа приведены змвчеммл р'.

7.8. Материалы с особыми тепловыми свойствами Сплавы с заданным температурным кеэффнциеитом лннейноге расширении. Во многих областях техники требуются материалы, позволяющие сохранять стабильные размеры изделий или их регламентированное изменение при определенных температурных диапазонах эксплуатации.

Этим требованиям отвечают сплавы, относящиеся к классу материалов с особыми тепловыми свойствами. Основной характеристикой сплавов является температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). В свою очередь все сплавы, в зависимости от физической природы, определяющей ТКЛР, подразделяют на ферромагнитные и немагннтные. Ферромагнитные сплавы разработаны на железоникелевой основе, немагннтные — на основе хрома, никеля, титана, цнркония, меди, марганца с добавками различных легнрующнх элементов. К фе1ромагнитным сплавам с минимальным ТКЛР относят сплавы, у которых а<3,5 10 С .

Они пластичны, поддаются механической обработке, сварке и пайке; их применяют для изготовления деталей измерительных приборов, криогенных устано- вок, в качестве составляющих термобиметаллов, базисных деталей лазеров. Марки н 538 13-15 $2-14 9-10 10,5-12 11,0-13,0 230 140 100 60 100 60 2,9 2,95 1,55 1,60 2,90 2,0-3,5 2,0-3,0 0,15- 1,2 1,0-2,8 < 3,5 сортамент этих сплавов представлены в табл. 7.63. Сплавы 35НКТ и 39Н выпускают в том же сортаменте, что и сплав 36И.

Таблица 7. б8. Марии и сертамеит ферремегиитиых силавев с мииимальиым ТКЛР 13ц Значения а длл некоторых из них приведены ниже 13 Ц: 36Н 32НКД 35НКГ 32НК-ВИ Ье, С а10, С .. -60...+100 -60...+100 *20...+100 +20...+100 ~ 1,5 ~ 1,0 ~ 2,2-2,8 з' 1,0 В качестве материалов с минимальным ТКЛР можно использовать аморфные 539 металлические сплавы. Ферромагнитные сплавы с низким ТКЛР характеризуются значениями а=(3 ...7) 10 С . Марки этих сплавов и их сортамент представлены в табл. 7.69. Значения а для некоторых сплавов с низким ТКЛР приведены ниже 1311: а 10, С,при1, С; 2О-ЗОО......, з,о-з,в 5,0-5,8 3,3-4,3 4,6-5,5 3,8-4,6 4,5-5,2 20-400 Сплавы с низким ТКЛР применяют в соединениях с керамикой, в вакуумно-плот- ных соединениях со стеклами, низкотемпературными припоями, клеями.

Эффект образования качественного соединения обусловливается тем, что при нагреве сплава на его поверхности образуется оксидная пленка, которая взаимодействует с керамикой или смачивается стеклом при температурной пайке. Ферромагннпые сплавы со средним значением ТКЛР (а = (7...15) 10 С ) используют в соединениях с керамикой типа 22ХС «Поликор», высокотеьшературными припоями, а также с «мягкими» стеклами.

Из сплава 57Н-ВИ, ТКЛР которого близок ТКЛР сталей и чугунов„изготовляют отсчетные шкалы высокоточных координатно-расточных станков. Таблмца 7. 70. Марии и сертамевт ферремагивтиыя еилавев ее средним ТКЛР 13Ц В табл. 7.70 представлены марки этих сплавов и их сортамент. Значения а для некоторых из них даны ниже 1311: 34НК ВВНКД 47НХ 47НХР 47НД а 10,'С ',приг,'С: 7,4-8,4 7,1-7,9 7,2-8,0 8,2-9,0 7,6-8,4 8,4-9,2 9,2-10,1 8,3-9,5 10,7-11,5 9,7 — 10,5 жений в магнитные поля и обладающих высокой твердостью и коррозионной стойкостью. У этих сплавов ТКЛР составляет (1...6) 1О С в интервале от 20 до 100 С. 540 Немагнитные сплавы с минимальным и низким ТКЛР (марки 95ХК и 96Х) используют для изготовления изделий с высокой стабильностью размеров, не вносящих иска- Для создания соединений с кмягкими» стеклами и керамикой, а также в качестве конструкцнонного материала с заданным ТКЛР используют немагнитные сплавы со средними значениями а.

В табл. 7.71 приведены марки и сортамент этих сплавов. Таблет 7. 71. Марки н сертамент немагннтных снлавев ее средним ТКЛР 131] Находят также применение сплавы 9ЗЦТ на циркониевой основе и сплавы 72ТФ, 75ТМ на титановой основе. Немагннтные сплавы со средним ТКЛР имеют следующие значения а [ЗЦ: 75НМ-ВН 8ОНМВ 80НМВХЗ а 10,'С, прн~,'С: 20-300....... 11,5-12,0 ! 1,7-12,2 11,7-!2,2 12,8-13,3 13,0-13,5 20-800 В качестве немагнитных материалов с высоким ТКЛР применяют сплавы 5бДГНХ и 7ОГНДХ, у которых а > 15 10 С в интервале от 20 С до температуры плавления. Из сплавов изготовляют детапи, тепловое расширение которых должно согласованно соответствовать тепловому расширению деталей из алюминиевых сплавов. Их также используют в качестве компонента термобиметаллов.

Сплав 56ДГНХ поставляют в виде кованых прутков диаметром 25-50 мм, сплав 7ОГНДХ вЂ” в виде кованых полое размером 38 х92 х ЗОО мм. Сплавы с заданным температурным коэффициентом модуля упругости. Эти сплавы характеризуются низким значением ае, который весьма чувствителен к химическому составу н термической обработке !101.

Свойства наиболее распространенных сплавов этой группы приведены в табл. 7.72. Таблиц 7. 72. Свейстаа силаева с инзннм температурным кезффнннентем мелулн унругестн 131) Сплавы находят применение для изготовления упругих элементов (спирали, пружины, сильфоны и т. д.) высокоточных приборов, обеспечивающих малую температурную погрешность при эксплуатации. 7.9. Аморфные металлические сплавы Аморфные металлические сплавы (АМС), или металлические стекла, являются новым перспективным материалом.

По химическому составу они состоят из легкоплавких, редкоземельных, а также из переходных металлов с добавками бора, углерода, кремния, азота и других элементов в количестве до 30 % (мас.). Аморфное состояние сплава характеризуется отсутствием дальнего порядка в расположении атомов упаковки. Достигается такое состояние сверхбыстрым охлаждением сплава из газообразного, жидкого или ионизированного состояния. Способы получения АМС следующие: 1) высокоскоростное ионно-плазменное и термическое распыление материала с последующей конденсацией паров на охлаждаемую жидким азотом подложку (получают слои толщиной до 5 мм); 2) химическое и электролизное осаждение ионов металлов на подложку; 3) оплавление тонких поверхностных слоев деталей лазерным лучом, а также лазерная обработка смеси порошков с последующим быстрым отводом теплоты от расплава; 4) закалка из жидкого состояния.

Закалка — основной метод получения АМС. Осуществляют ее различными способами. Для производства лент струю жидкого металла направляют на вращаиицийся охлщщаемый барабан. Изготовляют фольгу в виде ленты шириной 1 — 200 мм и толщиной 20 — 60 мкм. Аморфную тонкую проволоку получают извлечением жидкого металла из ванны быстро вращающимся диском, погруженным вертикально торцом в расплав, Этот же способ применяют и для производства аморфных металлических порошков.