Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 18
Текст из файла (страница 18)
3,33. В качестве помехопоглошающих элементов применяются сердечники в виде пластин, трубок, шайб и многоотверстных сердечников. рые дают основание выделить нх в отдельную группу (группа Х)). Промышленное мелкосерийное производство ферромагнитных материалов этого класса еще только начинается. Их отличает специфичность (по сравнению с остальными группами магнитомягких ферритов) параметров, а также уникальность (и чрезвычайно высокая стоимость) используемого сырья, базирующегося на оксидах стабильных изотопов, в первую очередть элементов переходных металлов етое, ыСг, з'Мп, мйй Эффект ядерного спинового эха (ЯСЭ) во внутренних магнитных полях феррита (так называемый ядерный спиновый резонатор), используемый в устройствах функциональной электроники, позволяет применять эти устройства для обработки радиосигналов (задержки, сжатия, растяжения, корреляционной обработки, преобразования Фурье и г.
д.). (разд, 4! Магиитодиэлекгрики Таблица 3.29. Основные параметры феррнтов Х1 группы РАЗДЕЛ 4 )(((АГИИТОДИЭЛЕКТРИКИ В. П. Мирошкам 4.1. ОБЕ(ИЕ СВЕДЕНИЯ а75 Рнс. 3.35. Температурная зависимость времени поперечной релаксация феррнтов Х1 группы К основным параметрам ферромагнитного материала при ЯМР следует отнести: частоту ядерного резонанса )а (в мегагерцах); ширину линии поглощения ж) (в мегагерцах); макскмазьную амплитуду сигнала эха Аб величину переходного затухания; время релаксация йь гь Согласно ГОСТ 23613 — 79 магннтодиэлектрик — это магнитный матернал, в нотором связкой является диэлектрик, а наполнителем — магнитный порошок Магннтоднэлектрккя представляют собой конгломерат мелкодисперсного ферро- нлн феррнмагнетнка, частицы которого разделены друг от друга в элентрическом н магнитном отношениях и связаны между собой механически органическим нлн неорганическим диэлектриком.
Качество магннтоднэлектрнков как магнитных материалов принято оценивать аначеннем начальной магнитной проницаемости рм ее температурным коэффнциентом ссн, танген- Этя параметры феррнтов определяют соответственно следующие характеристики радиотехнического устройства, работающего на эффекте ЯСЭ: ге — рабочую частоту устройства, Ь) — полосу пропускзиия устройства, й — динамический диапазон, 5 — максимальную длительность сигналов, И вЂ” допустимый период сзедонання радионмпульсов, ~",(гт— информационную емкость устройств. Е настоящее время разработаны марки ферритов на основе никелевой и литиевой шпинели. Е табл. 3.29 приведены основные параметры сердечников.
На рнс. 3.34 и 3.35 изображены температурные зависимости резонансных частот и времени поперечной релаксации в феррнтах марок 1,5СЧИ н З,ОСЧИ соответственна сом угла магнитных потерь 15 6 . Общий тангенс угла потерь состоит на трех составляю- щих и в области Рэлея может быть пред- ставлен выражением 13 5 =г(ьН +бг)+3„(4.1) где бм бг, б; — коэффициенты потерь. Для изделий сложной конфигурации вводят понятна относительной магнитной проницаемости н относительной добротности„ которые определяются следующими выражениями: ш=С,/С„; Я,=1к„/й„(4.2) где См (;>,— резонансная емкость и добротность катушки индуктивности без сердечника; 5 4.2! Магяигодиэлектрики иэ карбонильного железа 75 4.2.МАГНИТОДИЭЛЕКТРИКИ ИЗ КАРБОНИЛЬНОГО ЖЕЛЕЗА Таблица 4.!.
Физико-химический состав порошков карбонильгюго желева Химический состав, Я Средин» размер частиц, К мкн Марка Азот углерод Кислород Фосфор железо Р-1О р-20 Р-!00 Р-100Ф Пс 0,8...1,2 0,7...1,0 3,5 97,7...96,6 2,5 0,7...0,9 0,6...0,9 97.9...97,0 0,8...1,2 0,8...1,0 0.6...0,8 0,7...1,2 0.5...0,8 97,65...96,45 0,05...0,15 98,1...97,2 2,2 С... Я,,,— резонансная емкость и добротность той же катушки с испытуемым сердечЗначение магнитной проницаемости магнитоаиэлектриков составляет 10...250, а предельная частота их нспользоваяия— 100 ЫГц.
Основнымн достоинствами магнитоднэлекзриков являются высокая временная и температурная стабильность электромагнитных параметров, а для материалов с магизтомягкими наполнителями также малые зна. чения коэффициентов частотных потерь (б!), песнсльку отсутствует электрический контакт частиц магнитного порошка, и потерь на гисгерезис (бг), обусловленных пологой петлей гистерезиса вследсгвие сильного внутреннего раэмагничнвающего поля. Электромагнитные свойства магннтодиэлектршюв сохраняются при механических нагрузках до полного их разрушения. В настоящее время промышленностью выпускаются магнитодиэлектрики, в которых нжюлнителями являются: карбонильное железо, альсифер, пермаллой, ферритовые порошка.
Магиитоднэлектрики в основном используются в качестве сердечников катушек андунтивносги, дросселей, трансформаторов, радиочастотных контуров радиотехнической аппаратуры н аппаратуры проводной связи. Изделия из мзгнитодиэлектриков на осзове порошкообразного карбонильного железа предназначены для использования в радиоаппаратуре и аппаратуре проводной связи в диапазоне частот от десятков килогерц до аескольких десятков мегагерц. Порошки карбонильного железа полу- част методом термического разложения пентакарбонила железа в среде аммиака при температурах 230...330 'С. Часгмцы карбо- нильного железа имеют сферическую форму и представляют собой сложные образования, состоящие иэ элементарного железа н его соединений с углеродом, азотом и кислородом.
Эти соединения составляют в сумме 1...3 ~4 массы и формируют сложную слоистую структуру каждой частицы, что приводит к повышению удельного сопротивления по сравнению с чистым железом и соотвегственно уменьшению потерь на вихревые тони. Средний размер частиц карбонильного железа составляет несколько микрометров. Высокодисперсные порошки характеризуются сильными внутренними напряжениями, что, наряду с достаточно высоким значением константы кряогаллографической магнитной аиизотропии железа, является причиной нивкой магнитной проницаемости порошков карбонильного жеяеза.
Поскольку в слабых полях намагничивание обусловлено в основном смещением доменных границ, наличие слоистой структуры в частицах затрудняет их смещение, что способствует малым потерям на гнстерезис. В сильных полях зависимость магнитной индукции магнитоднэлекгриков из карбонильного железа от напряженности магнитного поля почти линейна, а петля . гистерезиса имеет пологую форму и малую площадь. Согласно ГОСТ 13610 — 79 промышленностью выпускаются порошин карбонильного железа следующих марок: Р-10, Р-20, Р-100, Р-100Ф (фосфатировзнный) для сердечников катушек индуктивностн радиоаппаратуры и Пс — для сердечников катушек индуктивности проводной аппаратуры и радиоаппаратуры. Наименование марок порошков является одновременно наименованием марок магнитопнэлектриков.
Число в обозначении марки определяет максимальную частоту (в мегагерцах), на которой используется соответствующий магнитодиэлектрик. Примесный состав порошков карбонильного железа приведен в табл. 4.!. Электромагнитные параметры магнито- !Раза. 4! Магиитодиллектрики Таблица 4.2. Электромагнитные параметры магиитодиэлектриков из карбонильного железа Р-100 Р-!О Р-20 Р-1ООФ Параметр Пс 13...15 !2...14 9...10 ! 0...12 11...! 3 25...1! 0 » ~1,5 ~ <3,5 ~0,20 2,90 2,0 5 20...150 1,5...2,5 2,0...3,0 0,05...0.! 00 2,95 2,0 5 50...100 1,3...1,9 0,5...1,2 0,05...0,10 1,55 1,1 30...150 1,0...2,0 1,0...2,8 0,05...0,15 1,60 1,1 25...! 80 3,0...5,0 2,0...3,5 0,15...0,25 2,90 1,9 5 диэлектриков измершотся на кольцевых и стержневых сердечниках В табл.
4.2 приве- лены нормативные характеристики для магнитоднэлектриков из карбоиильного железа. Магнитная проницаемость магнитодиэлектриков из карбонильного железа почти не зависит от физико-химического Состава. Таблица 4.3. Параметры броневых сердечмиков из карбонильного железа при температуре — 60...+100 'С Коэффициент полстройки К„, эб Частота измерения Б МГп ° оХ !О', К Типоразмер сердечника Марка не менее 2,7...3 9 3,0...3,7 2,1 2,1 СБ-9а 3,0 0,5 Р-10 Р-20 13 (150 0,9 1,0 СБ-ба СБ-бб СБ-9а СБ-96 СБ-! 2а 2,1...2,9 1,4...2,0 2,6...3,6 1,4 2,1..2,9 1,25 0,7 1,1 0,8 0,9 18 30 15 25 !5 30 50 25 45 25 Р-! ООФ-2 75-ь 75 При и е ч а н и я; 1. Значения ро О, измеряются без подстроечного сердечника.
2. Броневые ссрпечники собираются иэ чашечиых сердечников н подстроечника. Сердечники типа а имеют замкнутую магнитную цепь, типа б — разомкнутую. 3. Значеаия р„ Я,. К„ в числителе дроби указаны для магнитодиэлектрика марки Р-!0, в знаменателе. — Р-20 рм сгы.10э, К ', при Т= = — 60 —:+100'С й, 1О, муй Д 1О', 1угц г1, 10' р Частота измерения 1, МГц СБ-12а СБ-12б С Б-23-1!а СБ-235 СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а 3.0...4,3 3,5..4,2 1,7...2,5 1,9...2,3 2,8...4,3 3,5...4,1 ! 8...2,6 2,0...2,4 3,4...4,5 3,7...4,9 3,9...4,7 3,4...5 0 3.9...4,8 так как все порошки имеют одниановую слоистую структуру и близкое содержание примесей.
Однако для магнитодиэлектриков марок Р-100, Р-1ООФ и Пс значение и„несколько ниже, чем длн остальных. Это объясняется меньшим средним размером частиц, что, в свою очередь, приводит к' 2,2 2.2 10 1,3 1,0 1,7 1,55 1,3 1,3 1,5 1,2 1,3 1,1 1,3 (4 4.2) Магнитодизлгктрики из клрбонильного железа 80 60 40 0 20 40 60 80 15(уйГ~( Ркс 4.1. Частотные зависимости магнитной прониплемости — — — и тангенса угла магнитных потерь — магнитодиэлектринов из карбоиильного железа 1 — Р-за; 2 — Р-20; 3 — Пс; 4 — - Р-!00 затруднению смещения доменных границ я снижению Р,.