Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 21
Текст из файла (страница 21)
..2,0 мм. Образцы из магнитодиэлектрвков первых пяти марок изготовляют прессованием при температурах !50...180 "С, удельном давлении около 30 МПа и времени выдержки под давлением ие менее 2 мин. Обраацы из магнитодиэлектрвкав марки 5,6Б! изготовляют вырубкой из листа. При изготовлении образцов нз магнитодиэлектрика марки 5,6Б методом прессования прикладывается магнитное поле напряженностью не менее 720 кА/м в направлении прессования. нитатвердых материалов в отличие ат остальных групп магнитных материалов хараитерна существенное отличие коэрцитивной силы па намагниченности Н,м от коэрцитивной силы по индуиции Н,в. У современных высококоэрцитивных мерок магнитотвердых материалов эти параметры могут отличаться в несколько раз.
Существенное значение для магнвтотвердых материалов имеет также релаксацнонная каэрцнтивная сила Нгь определяющая наприженность магвитвого паля, необхолимую для приведения предварительно намагниченного материала в статически размагниченное состояние. Правда, этот параметр на практике используется редко и в технической документации нв мвгнитотверлые материалы не регламентируется. Как известно, петля магнитного гистерезиса материала строго мажет быть измерена только на образце замкнутой формы типа таранда илн в замкнутой магнитной цепи.
При этом на материал образца воздействуют внешним магнитным пален Н. В то же время, как уже указывалась, магнитотвердые материалы используются для изготовления постоянных магнитов, которые после намагничивания до насыщения помещаются в разомкнутую магнитную цепь без приложения к последней, как правила, внешнего магвитнаго поля. Палюсные поверхности постоянного !з 5.!) Параметры маллитотвердых материалов (5.!) Рнс. 5.!.
Петля гнстерезиса магнитотвердого ~~терылщ — В =-)(Н), — — — ро/И = ((Н) -Н Н„У(., В, И, Рис. 5.2. К определению рабочей тачки постоянного магнита, удельной магнитной энергии и коэффициента возврата магнитотвердого материала магнита или магнитной системы с постоянным магнитом образуют в окружающем пространстве собственное магнитное поле, ради катораго постоянные магниты и используются. Часть магнитного потока замыкается непосредственно через материал постоянного магнита в направлении, обратном (в общем случае под некоторым углам) направлению намагниченности.
Таким обрааом, постоянный магнит находится в собственном размагничивающем поле, при этом для материала магнита в любой его точке эта равносильно приложению эквивалентного ннешнего размагничивзюшего поля. Вследствие этого магнитное состояние материала постоянного магнита ' характеризуют точкой А на кривой размагничивания с координатами Нд, Вд (или Нд, ноМд), так называемой рабочей тачкой (рис. 5.2). Положение рабочей точки на кривой размагничивания определяется геометрией магнитной системы. Предельным случаям будут соответствовать намагниченный по оси бесконечно длинный стержень (или торонд) с координатами рабочей точки О, В ('О, иодИ) н намагниченная по нормали бесконечная плоскость с коордйиатами рабочей. тачки Н,о, О .(Нов Д(в о) Очевидна на практине аба предельных случая не могут быть реализованы, более того, они не представляют практического интереса, так нан в обоих этих саучаях магниты хотя и намагничены, но пе создают в окружающем пространстве магнитного поля.
Из теории известно, что энергия магнитного ноля, создаваемого. в онружающем пространстве единицей объема материала постоянного магнита, может быть выражена через магнитную индукцию и папряженнасп размвгннчиваюшего ноля в рабочей точке цо формуле ГР =НдВд(2, Очевидно, что для постоянных магнитов равной формы или магнитных систем с псстгмнными магнитами различной геометрии эта величина будет различна. При этом, нан показано на рис. 5.2, зависимость (Р от индукиии в материале магнита будет иметь максимум в некоторой точке, соответствующей индукции Ва а размагничивающему полю Но.
Максимальное значение удельной магнитной энергии Ф' ,„,или пропорциональный ей часто используемый на практике пзраметр— максимальное произведение (ВН),и является важнейшим параметром магнитотвердых материалов, поскольку, в конечном счете, при нонструировании оптимальной магнитной системы определяет. объем материала, иеобкодимого для создания заданной топографии магнитного поля в заданном объеме пространства.
Диапазон изменения максимальной удельной магнитной энергии (Р,„,„ применяемык в настоящее время магпитотвердых материалов достаточно широн: от ! кДж/мз для хромистых сталей до 80 кДж/мз для интерметаллических соединений кобальта с )т' Ь' Рис. 5.3. Диапазон рабочих точек постоянного магнита на кривой размагничивании редкоземельными элементами и даже более 128 кДж/мз для некоторых лабораторньж образцов зтнх же соединений. Говоря о важности параметра )у',,„ для магннтотвердых материалов, следует сделать некоторые оговорки. Во-первых, строго говоря, размагвичивающее поле по объему материала постоянного магнита может быть однородно лишь тогда, когда последний, имеет форму эллипсоида.
Для всех реальных конструкций магнитных систем размагничивающее поле по объему магнита неоднородно. При этом, если лля материалов со сравнительно низкой коэрцнтивной силой конструктор был вынужлен разрабатывать и применять магниты с геометрической формой (например, подковообразяой и С-образной), обеспечивающей небольшое значение размагничивающего поля и сравнительно удовлетворительную его однородность, и этот фактор значительной роли не играл, то для современных высокоиоэрцитивных марок, допускающих применение постоянных магнитов самой различной конфигурации, включая многополюсные, неоднородность размвгиичивающего поля в материале магнита весьма значительна.
Фактически рабочая точка перерождается в диапазон рабочих точек на кривой размагничивания (рис. 5.3). Используемая в системе средняя удельная магнитная энергия для магнита с объемом )г: ! г иср )г и (5.2) всегда оказывается ниже ее максимального значения уг'чм,х. Во-втоРых, как Указывалось, Ухч „ЯвлЯ- ется мерой магнитной энергии магнитного поля во всем окружаюгцем пространстве. В то же время магнитное поле используется всегда в некотором конкретном для каждой магнитной системы рабочем объеме и фактически из полной энергии магнитного поля всегда приходится вычитать энергию так называемых полей рассыния, т.
е. магнитных полей вне рабочего объема. Коэффициент полезного использования каи отношение энергии магнитного поля в рабочем обьеме к полной магнитной энергии всегда меньше единицы и для разных по конструкции магнитных систем может отличаться в несколько раз. Отсюда следует, что переходя на более энергоемкий материал н конструирун с учетом комплекса его магнитных параметров оптимальную магнитную систему, можно не получить выигрыша в объеме магнитотвердога материала, пропорционвльнога увеличению максимальной удельной магнитной энергии. Наконец, как будет показано ниже, одним нз наиболее широко применяемых методов стабилизации параметров магнитных систем является частичное размагничивание магнита.
Этот процесс также приводит к тому, что фактически используемая магнитная энергия оказывается часто существенно ниже рассчитанной исходя из диапазона рабочих точек магнита на кривой размагничивания. Из вышеизложенного следует, что, хотя максимальная удельная магнитная энергия и является важнейшим параметром магнитотвердых материалов, этот параметр ие может рассматриватъся в качестве единственного критерия прн выборе материала для нонкретной магнитной системы.
Выбирать материал необходимо с учетом всего комплекса как основных, так и дополнительных параметров, а также с учетом конкретных требований, предъявляемых к магнитной системе. К дополнительным параметрам магннтотвердых материалов, не всегда регламентируемым технической документацией, но часто упоминающимсн в технической литературе и используемым при расчетах магнитных систем, прежде всего следует отнести магнитную проницаемость возврата. Проницаемость возврата определяется на частном цикле гистерезнса, характеризующем изменение магнитного состояния материала при наложении на постоянный магнит в рабочей точке положительного внешнего магнитного поля и его последующем снятии. При этом, как правило, петэпо магнитного гистерезисв нв частном цикле заменяют прямой линией (прямая АЕ на рис.
5.2), а проницаемость возврата определяют из соотношения из = бй/иоЬН. (5.3) Строго говоря, проницаемость возврата, как показано вв рнс. 5.2, зависит от магнитной индукции в рабочей точке магнита. Однако с достаточной для большинства случаев точностью ее можно считать постоянной. В тех случаях, когда проницаемость возврата не приводится в технической документации, ее ($5.2] Природа высококоэрцитивного состояния можно приблизительно определить по наклону кривой размагничивания в точке, соответствующей остаточной индукции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
