Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Температурная стабильность свойств, особенно важнан 'для применении М. и. в фильтрах, стабилизаторах и т. п., характеризуется температурнылг коэфф. (Т. К.) соответствующей величин(д. В эксплуатационных Рне. 2. Заеисинееть меканич. цобратнеста ф стержневого образца ет амплнтуцн механического напряжения о Лля никеля (пунктир),пермеицюра (еплошнак линия) и феррнта никеля (штрнтцуннтир).
ВОО 1066 500 500 ЮОО)500 2000 и ,кгсггемг условиях стабильность увеличиваетгн с повышением Кюри точки В материала. В таблице приведены основные характеристики металлич. и ферритовых М. м., применяемых длн изготовления излучателей и приемников звука. Эти данные касаютсн изотропных поликристаллич, материалов и соответствуют основному примевнемому па практике инду колебаний, когда колебательное смещение, постоннное и переменное магнитные поля совпадают по направлению.
В зависимости от условий применения преобразователей к М, м. могут предънвлятьсн дополнительные требования, такие, как корроэионпая стойкость, обеспечивающая возможвость длительной работы в воде или в химически агрессивных средах; слабая зависимость свойств от статич. механич. Напряжений, обусловленных гидростатич.
давлением или влиянием конструкции преобразователя; воз- мы иитострикциониын мйтнрмйлы Табл. — О с и евине характеристики б и а б х, б в а б х,б а б Материал и его марка Хкнвческвн состав а 'б аа а аа а х к х- ао Е!акела ИП2Т., К! более 98% 2, 15 4,9 0О 2,3 2,15 4% Со, естальп се й! 2,3% Сг, 1,4% Со, есталькое Н! 4б» Сс, 2% 01, ОС*алькое Н! 8,9 2,7 2,25 8,8 0,8 4,8 210 0,4 — 0,6 1,0 2,05 8,2 49% Со, 2% Ч, остальное Ре 65% Со, остальное Ре 0,4 — 0,6 1 — 1,7 5,2 200 400 2,2 8,2 2,05 500 1„5 1,63 6,6 5,0 110 14% А1, остааькоее Ре 0,3 — 0,6 60 1,15 6,7 12,4%б А1, остальнее Ре Феррит К! 4,8 30 0,3 — 0,6 1 — 1,7 0,85 30 5,2 1,79 . 30 Ферект ВйВРОКСЕ., ВЗПРВ'рокс и Феррокскуб 7А1 К! СеСо-Феррит 5,1 5,4 12 1 — 1,7 5,1 5,2 5,6 22 5,6 20-30 0,8 — 1,2 1 — 1,7 1,7 1,9— З,г 1,9— 2,1 Ферракскуб 7А2 Феррокскуб 7В 5,7 !5 — 22 0,8 — 1.2 4,8 — 4,9 П р яке ча к не.
Зкачеквя к, 18 8, О соетеетстбуют Н; аля Л, а, й кави макскекческаге напряжения < 1О'Ц!к!. Толщина листа ачя Нккеяя я его оплакав 10 б м, пля кгтялляческкх материалов к ферркта 21СПА соответствует 10" пеклам. бавленне к никелю кобальта позволяет существенно повысить его дивамич, характеристики р, Л, К н снизить потери на гистеревис, а добавление хрома или кремния — повысить его злектросопротивление. Приемники и излучатели звука, изготовленные из сплавов на основе нивеля, обладают большой чувствительностью и эффективностью. Однако введение добавок ею!жает магнитострикцпю насыщения никеля и, следовательно, предельную интенсивность излучения.
Сплав и е р и е н д ю р обладает больппыщ значениями Хб п В„ можность работы при остаточной намагниченности без заметного намек!ь ния свойств со временем и т. п. С гочки зрения технологии изготовления сердечников вал!на пластичность металла; существенную роль играет также простота технологии, дешевизна и доступность исходных материалов. Наиболее распространенный 5С и.
для излучателей и приемников звука — н н к е л ь, обладающий хоров!ими магнитострикцнонными, механическими, антнкоррозионными свойстпами. Его основной недостаток— низкое злектросопротивление. До- Сплав Ы!Со ... Сплав К!Со ... Сплав кккосв ., Сяяав яеркеякюр 49КФ Сплав 65К .. Сплав алФер !4Ю . Сплав алФер 12Ю Феррит 2!СПА б Ва а як хх е б СХ а х8 Й х хч а хко Ол х х х а и хк а а.„ Е~ а1 е хи б! аю Их МАГНИТОСТРИКЦИОИНЫЕ МАТНРИАЛЫ ма г н и та с три инион н их дате р дало в х й цы ид с х Ф" Хх йх ь хдх ЕЙ йи й.' дь д. мц д. И х х до' д ь дя ьм х рь Иь ь 1 хС дд де Ых д5 хь й" Йэ) й 0,28— 0,3 0.43— 0,5 О,ЗТ 6,1 40 — ЗТ 4,2 750 0,7 1,7 360 1000 3600 1008 Т,Π— 36 4,8 — ЗЗ 1000 410 1,0 3,0 280 0,17— 26 — 28 6,2 ( — 25)— ( — 27) 1,8 350 4200 850 24,6 -Ьуа 22,0 -(-90 600 1,4 80 1100 5006 0,48— 0,54 0 27— б,зо 980 3500 800 90 0,8 1,0 6700 4500 6,26 12,0 -1-40 0,25 300 12 5500 500 ТЗОО 0,30 16,0 -~-40 400 0,1 600 ЗОО 8000 200-250 600 — 800 8000 0,21 3,2 10' 2,8 2000 2,7 590 23 0,27 5 ° 10' 150 400 0,22 0,25— 6,32 0 20- б,20 0,19— 0,22 10' 107 — ЗО -28 550 530 3,2 3,2— 4,9 2,3- 3,4 1,7- 3,3 1,2- 2,5 160 2000 500 10' 2500 3,2 530 100 500 )10' — 27 590 дальние эначееия, 18 6 соотэетстзует амплитуде индукции < 1О ' т, Π— амплитуде иехажеаеэскобальтавых и желеэсалюддндевнх сплавов 2 ° 10 ч д.
устааестиая прочность для в обработке из-за малой пластичности. С п л а в б 5 К технологичнее пермендюра и обладает боль|пей магнитострикцией насыщения, но по динамическим характеристикам и по электросопротивлепию он замеш|о уступает последнему. Основное достоинство ж е л е з о а л ю м и н и е в ы х с п л а в о в — недефицптность исходных материалов. При этом они обладают достаточно хорошими динамич.
магнитострикционными характеристиками, относительно малой алектропроводностью, высокой тема-рой Кюри. Недостаток их — коррозионная й 6: д ьи Хо "'сО $а их ~ ьь имеет высокие динамич. магнитострикционные и магнитные характеристики и относительно большое электро- сопротивление. Предельная интенсивность иалучения у него в четыре раза больше, чем у никеля.
Этот сплав наиболее целесообразно применять для мощных излучателей. Пермендюровые излучатели сохраняют высокую добротность при больших амплитудах. Дополнительные достоинства этого сплава — возмоя(ность работы при остаточной намагниченности, высокая темп-ра Кюри.
Однако пермендюр корродирует в воде и неудобен х д, 2 и Ф и хд р) ч ь ьИ иа дх ь дхм и ох дь ли йь и Ш д,у й иь д д хь дс, ьд„ ьд ьх, ь д Ы ь х 2 ~ш и ы 196 МАГНИТОСТРИКЦИОИНЫЙ ПРБОБРАЗОВАТБЛЬ нестойкость и повышенная хрупкость, затрудняющая их обработку. Излучатели и приемники из меэаллнч, М: м, применяются на частотах до 20 — 40 кГц, Интенсивность и амплитуда их ограничипаются насыщением, а также нагрепанием вследствие собственных потерь. Ферритовые М. и. практически не Обладают потерями на вихревые токи и, следовательно, ограничением по частотному диапазону.
Для излучателей и приемников УЗ используются М.м, на основе феррита никеля (ферритышпинели), иногда с добавлением фгррита кобальта (для компенсации магвитокристаллографич. апизотропии), феррвта меди и избытка !келеза. Ферритовые М. и, имеют достаточно хорошие динамич.
магнитострикциовные характеристики, большую механич. добротность, высокую коррозионную стойкость. Возможность использования монолитных сердечников упрощает технологию изготовления преобразователей из фсрритов по сравнению с изготовлением преобразователей из металлич. М.м. Ферриты дешевы и не требуют дефицитных материалов. Основной нх недостаток — малан предельная интенсивность излучателей и малан амплитуда колебаний, ограничиваемые как низкой механич.
прочностью, так и неливейностью свойств ввиду невысокой магнитострикцип м индукции насыщения. Ферриты находят широкое применение как материал для акустнч. фильтров, где ве нужна большая амплитуда колебании; основное их достоинство — высокая добротность и малый температурныи коэфф. частот!0 (Т. К. (). Путем подбора химич. состава ферритов, т, е. процентного содержания в никелевом феррите Со, Сп, Ре, созданы специальные марки ферритов для фильтров (напр., феррокскуб 7В, ряд отечественных марок), у к-рых ()> 5000, а Т. К. 7<10-5.
В акустоэлектронике в СВЧ диапазоне (10 1000 МГц) находят применение монокристаллич. ферритыгранаты на основе редкоземельных элементов. Основное их достоинство — малые потери и высокая механич. добротность. У ИФГ (7 10' на частоте 10 МГц, что на 1 — 2 порядка превышает добротность кварца, 18)) = = 0,03 на частоте 20 МГц. Другие свой- ства ИФГ: р =- 5,17, В„=- 1750 Гс, Хв = — 8.ГВ в, О = — 307'С. Кристаллы ИФГ используются для ливий задерихки, в т. ч.
с усилением сигналов на основе использования нелинейных эффектов и с взаимодействием акустических и спиновых волн (см. Маги итоупр увив вал ни). Лит.. 11правочнак по электротехническим материалам, 2 агд., т. 3, Л., 1976; М а т а у ш е к И., Ультразвуковая техиипа, пер. с иск., М,, !962; Ультразвуковые преобраэоватеаи, пер. с англ., М., 1972; П о и и л о в Л. Я., Спраэочнйи по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, 2 иад., Л., 1071; Б е рр а г а э Б. А., вбоапб айа Ч»Ьгапоп», ! 068, ш 8, № 3, р.
408 — 56; А з р а и е из о М. Д. и др., »Акуст, жл, 1968, т, 14, Ьг» 1, с. 25 — 20; Г а и е в а Л. И., Г о л им и н а И. П., там же, 1974, т. 20, № 3 с. З76 — 85; Ч а и а е г Б и г 8 ! С. М., эй1ес1гоп!с 1есЬпо1о8у», 1960, т. 37, № 9, р. 336 — 41; Источняий кожного ультразвука 1Фиэина и техеиэа иошпого ультраэвуэа, кн.11, М., 1967, ч. 3; Сыркин Л. Н.. Пьеэомагйитная «еракика, Л., 1972; Физическая акустика, под ред. У. Мээена, пер.
с англ., т. 4, ч. Б, М., !970, гя. 5. И. П. Галами»а. МАГНИТОСТРИКЦИОННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ вЂ” электромехавичесиий или элвктроаяустиивсний яргобраговатвль, действие которого основано на эффекте магнитострикции. В М. и. попользуется гл. обр, линейная магнитострикция ферро- и ферримагветиков в области технпческого намагничивания (см. Фврромагнвтиэм). М. п. представляет собой сердечник из магнитогтринчивнних материалов с нанесенной на него обмоткой, В М.
п. — излучателе энергия переменного магнитного поли, создаваемого в сердечнике протекающим по обмотке переменным электрич. тоном, преобразуется в энергию механич. колебаний сердечника; в М . п. — приемнике энергия механич. колебаний, возбуждаемых действующей на сеьпдечвик внешней переменной силов, преобразуется в энергию магнитного поля, наводящего переменную электродвижущую силу в обмотке. М, и.
используются в гидролвнапии, УЗ-вой техвалагии, акустоглгнтронинв в Качестве излучателев и приемников звука, фильтров, резонаторов, стабилизаторов частоты и т. п., а также в различных областях техники для измерений и контроля в качестве разнообразных датчиков колебаний. Материалом для М. п. — излучателей и приемников звука в гидроаку- ЫЛГИИТОСТРИКЦИОИИЫЙ ПРНОБРАЗОВАТЕЛЬ 197 стиве и УЗ-вой технике обычно служат металлич.
магнитострикционные материалы — никелгн пермевдюр, никель-кобальтовые и железоиикелевые сплавы и керамич. магнитострикционные материалы на основе феррита никеля. Работают такие М. п. в частотном диапазоне от нескольких сотен Гц до десятков кГц, причем этот диапазон ограничивается сверху у металлич, материалов потерями на токи Фуко, а также конструктивныии факторами, обусловленными необходимостью создания сердечников с замкнутым магнитным потоком для уменьшения полей рассеяния. Для фильтров, резонаторов и других устройств акустоэлсктроники применяют, как правило, только ферритовые материалы ввиду их высокой добротности и (у некоторых составов) высокой температурной стабильности свойств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
