Классификация ферромагнитных материалов

По основным магнитным параметрам ферромагнитные материалы можно классифицировать на следующие группы:

 

1. Магнитно-мягкие – материалы с малым значением коэрцитивной силы Нc ( до 100 А/м), большой величиной магнитной проницаемости и малыми потерями на гистерезис. Они используются в качестве магнитопроводов постоянного тока (сердечники трансформаторов, измерительных приборов, катушек индуктивности и т. п.). Рисунок 4.5а,б,в включает в себя разновидности гистерезисных петель с разным характером кривых намагничивания для магнитно-мягких ферромагнетиков; рисунок 4.5г – представляет петлю гистерезиса для магнитно-твердого материала.

Рис. 4.5. Гистерезисные петли магнитных материалов

К магнитно-мягким материалам относятся:

– технически чистое железо, карбонильное железо;

– электротехническая сталь;

– пермаллои;

– альсиферы;

– ферриты (медномарганцевые);

– термомагнитные сплавы (Ni-Сr-Fе) и др.

 

2. Магнитно-твердые – материалы, имеющие большую коэрцитивную силу (Нс > 100 А/м) (рис. 4.5, г).

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов, в которых используется магнитная энергия в воздушном зазоре между полюсами магнита.

К магнитно-твердым материалам относятся:

– литые сплавы альни (Аl-Ni-Fе);

– альнико (Al-Ni-Со-Fе);

– магнико;

– легированные стали, закаливаемые на мартенсит и др.

 

3. Ферриты – материалы, представляющие собой двойные окислы железа с окислами двухвалентных металлов (МеО∙Fe₂O₃). Ферриты могут быть магнитно-мягкими и магнитно-твердыми, в зависимости от их кристаллического строения, например, типа шпинели – (MgAl₃O₄), гаусмагнита (Мn₃O₄), граната Ga₃Al₂(SiO₄)₃ и др. Электрическое удельное сопротивление их велико (от 10^-1 до 10¹⁰ Ом∙м), следовательно, потери на вихревые токи, особенно при высоких частотах, малы.

 

 

4. Магнитодиэлектрики – материалы, состоящие из ферромагнитного порошка с диэлектрической связкой. Порошок берется обычно на основе магнитно-мягкого материала – карбонильное железо, альсифер, а связующим диэлектриком служит материал с малыми диэлектрическими потерями – полистирол, бакелит и др.

В табл. 4.1 приводятся справочные параметры некоторых ферромагнитных материалов различных классификационных групп.

 

      Таблица 4.1

Наименование магнитного  материала	Хими-ческий состав или марка	Относительная магнитная проницаемость, μ		Магнитная индукция  В, Т		Коэр-цитив-ная сила Нс, А/м	Удельн. электри-ческое сопро-тивле- ние ρ, мкОм∙м	Энергия в зазоре , Дж/м3
		нача-льная, μн	макси-маль-ная, μmax	оста-точ-ная, В	макси-маль-ная, Вmax

Магнитно-мягкие