Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 45
Текст из файла (страница 45)
В аморфных сплавах магнитное последействие, обусловленное стабилизацией границ доменов в результате композиционного упорядочения, выражено в большей степени, чем в кристаллических аналогах. При этом магнитные свойства обратимы по отношению к маг. нитному воздействию (процессы перемагничивания). Магнитные свойства обратимы к изменению температуры, нагрев до температуры, превышающей течку Кюри, с последующим быстрым охлаждением дестабилизирует ломенную структуру.
Для большинства сплавов характерны два температурных участка временного спада магнитной проницаемости. Низкотемпературный ((ЗОО К) и высокотемпературный, на нагаром отношение бн„/р маисимально, где бн„ вЂ” изменение магнитной нроницаемости за время г, а Н„ — значение начальной проницаемости сразу после размагничивания (рис.
7.4 н 7.3).На низкотемпературном участке значение временного спада проницаемости слабо зависит от температуры, а на 152 Ллорфныа лагяитные латериалы (раэд. 7) э()О 4()0 5Я К 5() Ю 5()йй) ) (,О Огз (ПО гап жа'С Рис. 7.4. Относительный спад начальной магнитной проницаемости в сплаве ГезСогэ5йзВ~а в течение 15 мин ! — веотожженнмй сплав; 2 — после отжата Рис.
7.5. Зависимость начальной магнитной проницаемости (кривая 2) и коэрцитивной силы огносителыш и, при 20 'С (кривая 1) от температуры аморфного сплава ГезСогзрймВш в закаленном состоянии СО Ю Ю 40 20 ))ь Рис. 7.6. Коэффициент магнитострикции н температура Кюри в зависимости от содержаивя металлических компонентов в сплаве Ге,ЫгСо,5(зВм высокотемпературном участие магнитная релаксация существенно зависит от состояния аморфного сплава (температуры отжита, скорости охлаждения при получении, времени охчаждения).
По значению максимума отношения бх/х от 7, где я — магнитная восприимчивость, судят о максимальном эффекте релаксации, а по значению отношения прн Рнс. 7.7. Зависимость коэрцитивной силы (кривая 1) и константы магнитострикции (кривая 2) от содержания кобальта в аморфных сплавах состава Геен- Со.Вм 20 'С судят о временной магнитной стабильности при нормальных условиях. Магнитострнюшя аморфных сплавов. Магнитострнкцкя является следствием спин-орбитального взаимодействия, теория которого для аморфных сплавов еще не разработана. Значения магнитострикции нагышения для аморфных сплавов в зависимости от их химического состава меняются от нуля до 40 10 '.
Наиболее характерные значения — (1О ..20) ° 10 (рис. 7.6 и 7.7). В сплавах, богатых железом, Х, увеличивается с ростом содержания железа и имеет знак, противоположный знаку для кристаллического аналога. Константа магнитострикции аморфных сплавов, богатых кобальтом, имеет отрицательный знак. Высококобальтовые сплавы составов ГезСомВш и ГеэСо7э5пэВ~э имеют значения константы магпитосгрикции близкие к нулю. 7.4.
ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ МАГНИТНЬ$Х СВОЙСТВ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ Аморфные сплавы непосредственно после их получения еше не обладают комплексом высоких магнитных свойств. Как правило, они имеют повышенные значении Н, и невысокие значения магнитной проницаемости. )хля повышения этих значений проведат термическую обработку аморфных сплавов при наложении внешнего магнитного поля.
Термообработка благоприятно действует на все гистерезисные магнитные свойства кан в малых, так и в сильных полях, в том числе на статические н динамические магнитные нотери. Термообработку целесообразно проводить для сплавов на основе Ге и Ге в Ьй а также для высококобгичьтовых сплавов с Ох(200 С и Х,жО. Применяют несколько видов термообработки: Пути оптимизация магнитных свойств алюрфнзгх сплавов 153 (5 7.4] )э.10 25 Тл 12 10 Тгт $2 0 бФг 10 1,0 04 2)з 4407,04 4404 04 „ 0) 01 7.5. ПРИМЕНЕНИЕ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ 1.
Термообработка в продольном магнитном поле увеличивает прнмоугольность петли гистерезиса и максимальную проницаемость, уменьшает Н, н динамические потери, однако в малых полях начальная проницаемость снижается. Обработку этого вида целесообразно проводить для аморфных сплавов на основе Ре и Ре — Н1, имеюнгих высокие значении В,.
Длн высококобальтовых сплавов с Х, из 0 такая обработка малоэффективна. Аналогичные результаты дает термообработкз при наложении растягивающих нли сжимающих напряжений. 2. Термообработка с нагревом до температуры, превышающей бк с последующим быстрым охлаждением (часто в воде), подавляющим процесс стабилизации границ доменов, также улучшает гисгерезисные свойства аморфных сплавов как в слабых, так и в сильных полях. Эффективность такой обработки возрастает с повышением температуры отжига, однако последняя ограничивается температурой кристаллизации.
Этот вид обработки применяется длн высококобальтовых сплавов, а также сплавов системы Ге — Кй где содержание никеля превышает 40 Я. 3. Термообработка в поперечном магнитном поле повышает начальную проницаемость н снижает потери во всех аморфных сплавах. В сплавах на основе Ре снижаются динамические потери на повышенных частотах. Такая обработка целесообразна для сплавов с высокой индукцией насыщения, у которых бх) Тгп а также для сплавов с низкой индукцией насыщения прн бк(Т„г с целью предотвращения «охрупчивания» (возрастании хрупкости). 4. Термообработкз во вращающемся магнитном поле применяется для высококобальтовых сплавов с температурой Кюри, превышающей Тнп Она повышает начальную проницаемость и препятствует стабилизации границ доменов.
5. Термообработка при температурах, вызывающих начало кристаллизации в аморфных сплавах, применяется с целью повышения магнитной проницаемости и снижении потерь на высоких частотах. Положительный эффект достигается в результате измельчения доменной структуры вследствие выделении мелких кристаллических фаз размером 50...100 нм. Оптимальная обработка аморфных сплавов должна обеспечивать высокую магнитную проницаемость, малую коэрцитивную силу, высокие значения индукции насыщения и удельного электрического сопротивления, что обус- 0 ТЮ 220 4Ю б40 Ю0 А/и Рис. 7.5. Зависимости магнитной индукции (кривая 1) и магнитной проницаемости (кривая 2) аморфного сплава 24КСР от напряжен- ности магнитного поля 0 Ю 100 240 ЯЮ 400АТзг Рис.
7хх Зависимость магнитной индукции (кривая 1) и магнитной проницаемости (кривая 2) аморфного сплава 1ОНСР от напряжен- ности магнитного ноля Рис. 710. Общие удельные потери в зависимости от частоты магнитного поля в аморфном сплаве 1ОНСР ловливвет малые потери на гистерезис н вихревые токи. Кроме того, аморфные сплавы имеют высокие механические свойства (прочность и износостойкость), а также коррозионную стойкость, что создает хорошие возможно- Аморфные магнитные материалы 154 )разя. 7[ Таблица 7.2. Основные магнитные свойства ленточных аморфных материалов Проницаемость 8./б, при Н, А/м, разной Н., Л/и В., Тл Условия обработки Марка мзхсц- мальнзя началь- ная Закаленное сосгониие Термообрабогка в вакууме 1,2 0,8 1,6 0,4 5000 20 ООО 6500 30 000 71КНСР 81КСР-А 0,50 0,8! 0,65 290 ООО 370 000 0,47 0,50 0,10 24КСР 10,0 0,90 0,15 0,10 1,35 1ОНСР 1,26 8.0 1,60 1,60 0,42 0,70 94ЖСР-А 12 000 750 000 8,0 0,56 0,88 0,88 44НИР-А 0,72 125 000 190 000 335 000 3,2 2,6 0,67 0,67 0,96 0,90 0,75 0,63 85КСР-А 2,2 0,93 0,67 70 000 310 000 4,9 1,6 0.57 0,75 45НПР-А 0,78 0,93 сти для нх использования в различных отраслях техники.
Основные магнитные свойства аморфных сплавов приведены в табл. 7.2 и показаны на рис. 7.8 ..7.!4. Аморфные сплавы используют: 1. В технике магнитной записи и воспроизведеяня в качестве магнитопроводов н экранов. При этом повышаются эксплуатационные характеристики и прежде всего индукция насыщения на 50...80 уьг, плотность записи— вдвое, рабочий диапазон частот — до десятков мегагерц н изпостойкость — в пять раз.
2. В трансформаторах, импульсных нсточ- Закаленное состояние Отпуск в вакууме при 300 С в течение 1,5 ч Термообработка в поперечном магнитном поле Термообработка в продольном магнитном поле Термоабработка в поперечном магнитном пале Термообрабаткв в продольном магнитном поле Закаленное состояние Отпуск в продольном поле при Н=ЗОО А/м при 365 С в течение 2 ч, охлаждением до 100 'С со око тью 15'С мин Закалка из расплава Огпусн в продольном поле 800 А/м при 355 'С в течение 2 ч, охлаждение до 100 'С со скоростью 15 'С/м Закаленное состояние Отпуск в вакууме при 300 'С в течение 1,5 ч Отпуск в продольном магнитном поле при 1200... ...1600 А/м и 300'С в течение 1,5 ч Закаленное состояние Отпуск в продольном магнитном поле при 1200...