Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 36
Текст из файла (страница 36)
6.4, а механическая прочность снижаегся по сравнению с неотожженнмм . пермендюром. Механические и тепловые свойства после термообработки: а,)500 МПа; предел текучести о,. ь 350 МПа относительное удлинение при разрыве )~1 ой; термический коэффициент линейного расширения 92.10 ' К ' (винтервале 20...100'С) и 113Х Х10 з К ' (в интервале 20...800'С).. Магнитные потери в лентах толщиной 0,1 мм после термообработки при В =1 Тл равны 2 Вт/кг ()=10т Гц) и 20 Вт/кг (/= 1(ГЗ Гц), а прн В =2 Тл равны 6 Вт/кг (/= 10т Гц) и 60 Вт/кг (/=10' Гц).
Пермендюр 49К2Ф (50КФ) отличается большими значениями В, и Х„высокими динамическими магнитострикционными параметрами, даже при повышенных температурах н больших амплитудах магнитной индукции. Предельная интенсивносгф излучения у преоб- 124 Магнитные материалы специального назначении [равд. 6) а-10 Па/Тл 1 ° 1О», Тл/Пз Ф», Мг/м' км/с Н,»ь кА/и Материал, марка 8,9 8,2 8,2 8,8 6,6 6,7 10,8 5,2 5,2 1,0...2„0 0,4...0,6 1,0...1,7 0,4...0,6 0,3...0,6 0,3...0,6 40 1,0...1,7 1,0...!.7 2,3 2,2 1,5 1,8 1,2 0,9 8.6 2,4 1,9...2,2 0,26...0,30 0,48...0,54 0,27...0,30 0,49 0,26 0,30 0.55 0,2! 0,25...0,32 4,2 2! ...27 7 28 15 20 2,8 3,2...4,9 Никель НП2Т Пермешпор 49К2Ф 65К Ни коси Апфер 140 Алфер 12Ю К-94 Феррит 21 СПА Феррокскуб ТА! (фирма 4,9 5,2 5,2 4,8 5,0 4,8 2,4 5,9 35 200 70 210 110 30 3 16 20...30 Филипс) П р н м е ч а н и е.
Значение р»» соответствует Н»рп для й, а, й даны разователей из пермендюра в четыре раза больше, чем у никелевых. С ростам амплитуды возбуждающего сигнала механическая добротность сохраняет высокие значения, а нелинейность выражена сравнительно слабо. Недостатки сплава — низкая пластичность, затрудняющая механическую обработку, и коррозионная нестойкость. Кроме того, для электрической изоляции пластин друг от друга необходимо использовать специальные прокладки или покрытия, так как достаточно прочную оксидную пленку получить не удастся. Это обстоятельство наряду с высоким содержанием кобальта и сложным режимом термообработки существенно удорожает преобразователи из сплава 49КФ (50КФ).
Применять его, как и некоторые другие кобальтовые сплавы, можно лишь в тех случаях, когда требования, предъявляемые к акустической мощности преобразователя или амплитуде колебательного смещения в режиме излучения, а также к верхней границе интервала рабочих темаератур, не могут быть удовлетворены при использовании других МСМ. Сплав 65К имеет следующий химический состав (в массовых долях): кобальта 63,0...
...65,0; углерода — ( 0,05; кремния — О,! 5...0 30; марганца — 0.3...0,6; серы — (0,025; фосфора — (0,02; остальное железо. Изготовляется в виде холоднокатаных лент толщиной 0,1 н 0,2 мм, шириной 100...!30 мм. Режим отжита пластин 65К отличается ат соответствующего режима 50 КФ талька длительностью выпержки (2 ч); последующее охлаждение происходит в печи. Сплав 65К имеет лучшие, чем 50КФ, механические свойства, т. е.
более пластичен, и поэтому легче обрабатывается. Однако он отличается более высокой электропроводностью (а следовательно, и потерями) и боль- Таблица б.4. Параметры магнитостриицианных шей стоимостью (из-за повышенного содержания кобальта). Сплавы никель — кобальт. При 'содержании около 4 или 18% кобальта эти сплавы имеют наиболее высокие значения динамичес. ких магнитострикционных параметров. Наиболее известен сплав иикоси.
Он имеет следующий химический состав: кобальта — 3,5...4,5 ощ кремния — 1,3...2 ай; содержание других примесей — (6 о»ге (в сумме); остальное — никель. Сплав коррозионно-стоек, хорошо механически обрабатывается. Изготовляется в ниде прутков, тонких труб, а также листов толщиной 0,1...0,2 мм. Отжиг элементов, изготовленных из инкоси, производят в вакууме при температуре 7=800..1ЫЮ 'С в течение 2 ч. С ростом температуры Т происходит повышение динамических магнитострикционных параметров и одновременно некоторое ухудшение механических свойств '. Сплав никоси имеет наиболее высокое (среди известных, освоенных промышленностью МСМ) значение динамической постоянной чувствительности й, а по значению коэффициента электромеханической (магнитомеханической) связи близок к пермепдюру.
В то же время намагниченность насыщения й(, у него значительно меньше, чем у пермендюра, а магнитострикция насыщения и мнгнитосгрикционная постоянная даже меньше, чем у никеля. Поэтому преимущественная область применения сплава никосн — сердечники магнитострнкцианных преобразователей, работающих только в режиме приема. ' Прутки из никоси изготовляются в соответствии с ТУ 48-21-647 — 79; трубы— в соответствии с ТУ 14-3-574 — 77 (срои действия по 1987 г.). (4 6.2! Магнитострикционные материалы 125 материалов максимальные значения. Таблица б.б. Размеры лент из пермендюра 49К2Ф Длииа ленты, м, ие менее Дл ивз ленты, и, не менее Талщика евты, и км Толщина ленты, мкм Ширина ленты, мм Шнрнеа ленты, мм 20 20 20 20 1О б 1 1 !00 м 150-то 200 — зе 250 зо 350 — ге 500 зе 800 1000 ю 10 !О !О 10 20 30 30 20 1,50~0,15 2~0,2 3~0,3 5+0,5 10тЬ! 20 з 50 з 80 — ~з Сплавы железо — алюминий (алферы).
В литературе описаеы алфср 14Ю (13,8 огй алюминия, остальное железо); алфер 12Ю (12,5 егй алюминия, остальное железо) и некоторые другие сплавы. Достоинства этих сплавов — недефицитнссть исходных материалов и сравнительно инакая электрическая проводимость (вследствие чего толщина пластин может быть большей, чем толщина пластин из никеля) при достаточно высоких значениях динамических магнитострикциониых параметров. Однако алферы ие находят широкого применения из-за их хрупкости, существенно затрудняющей механическую обработку, и коррозионной нестойызсти. Их можно рекомендовать как материалы для магнитострикционных излучателей, работающих в установках без жидкостной нагрузки и водяного охлаждения.
Кроме указанных выше сплавов, в качестве МСМ можно использовать также сплавы железо — хром, железо — никель, железо— платина и некоторые другие. Однако они не 20; 30; 40 20; 30; 40 20; 30; 40 30; 40; 70; 80; 90; 100 70; 80; 90; 100 70; 80; 90; 100 70; 80; 90; 100; 150; 200; 250 80; 90; 100; !50; 200; 250 применяются в промышленности из-за специфичных для каждой группы недостатков. Интерметаллические соединения редкоземельных металлов (РЗМ) и железа.
В последние годы в СССР и зз рубежом разра- батываются высокоэффективные МСМ на основе бинарных, трех- и четырехкомпонентных соединенийтипа Кп , г!К(К„"'Еет, где К', К", К"' — редкоземельные элементы: тербий (ТЦ, диспрозий (Оу), гольмий (Но) и другие, к н у изменяются в пределах 0...1. Идея создания этих МСМ сводится к следующему.
Некоторые из РЗМ„в частности ТЬ, имеют гигантские значения Л, (до !О т), однако лишь прн криогенных температурах. Бинарные соединения типа ТЬРет также имеют очень большие значения ! (до 0,25-10 т) и притом в широком интервале температур, включающем комнатные. Однако во всех пе- речисленных случаях насыщение магнитострик- ции достигается только в сильных подмаг ничивающих полях (Не=400:.800 кА/м), что обусловлено высокими значениями кон- стант магнитокристаллнческой анизотропии К~ и Кт. Поэтому динамические магнито- стрикционные параметры этих веществ малы, а значения напряженности оптимального подмагничивающего поля — велики.
Указанный недостаток можно устранить путем компенсации анизотропии, так как константы К~ и Кт в различных бинарных соединениих могут быть и положительными и отрицательными (для ТЬРет имеем К|сО; Кт> 0; для 0УЕет — К,~ 0; Кт~О; для НоГет — К~) О; Кт) 0) . В то же время Х, у всех этих соединений положительна. Поэтому при образовании тройных и четверных соединений РЗМ и железа высокие значения Х, сохраняются, кон- станты же К1 и Кт могут быть сведены почти до нуля соответствующим выбором концентраций ТЬ, Оу, Но, что резко повышает динамические магнитострикционные параметры МСМ, сннжасг коэрпитивную силу и опти- 80; 90; 100; 150; 200; 250 80; 90; 100; !50; 200; 250 80; 90; 100; 150; 200; 250 80; 90; 100; 150; 200; 250 80; 90; 100; !50; 200; 250 80; 90; 100; 150; 200; 250 100; !50; 200; 250 100; 150; 200; 250 126 Магнитные материалы слгкиалышго назначения [равд.
6] мальное поле подмагиичивания. Полезный эффект тем выше, чем больше степень ориентации текстурированных поликристаллических образное многокомпонентного соединения в направлении максимальной магнитострикции, т. е. чем ближе они к монокристаллам. В частности, в США синтезированы моно- кристаллы тройного соединения ТЬо.ооНоолгреь ориентированные в направлении [111]. Они имеют коэффициент магнитомеханической связи й) 0.75 при оптимальной напряженности подмагничивающего поля Но= =Но),о~=14 кА/м, т. е. выше, чем у всех известных МСМ и почти всех пьезоэлектриков. Очень высокие значения йоо получены и для некоторых поликристаллических соелиненяй: ТЬооОуолЕео (йооом06 при Нова 25 кА/м); ТЬооНоолоОуооарео (йм--0,63 при Ноям 15 кА/м).
В СССР методом вытягивания нз расплава на охлаждаемую затравку (метод Чохральского) получены образцы четырехкомпонентного МСМ марки К-94 (интерметзллическаго соединения на основе ТЬЕео) в виде текстурированных поликристаллических слитков с преимущественной ориентацией зерен в направлении [11!]. Параметры этого материала приведены в табл. 6.4. По эффективности К-94 значительно преносходит другие МСМ. Кроме того, принципиальным преимуществом К-94 является высокая степень линейности прн увеличении амплитуды возбуждающего сигнала, что является следствием большой магнитострикции насыщения Соответственно излучаемая преобразователем, выполненным из К-94, акустическая мощность при оптимальном подмагничиванин в 20 и более раз выше, чем у аналогичного преобразователя из пермендюра, н ограничивается только механической прочностью на растяжение, которая для материала К-94, по предварительным данным, превышает 30 МПа.Механическая добротность К-94 равна 40, Использование МСМ на основе ннтерметаллических соединений РЗМ и железа (прн условии их внедрения в серийное производство) возможно в преобразователях как стержневого, так и кольцевого типа, рассчитанных на работу в режиме излучения с высокой удельной акустической мощностью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
