Магнитные материалы

Магнитные материалы (электронный учебник)

По поведению в магнитном поле электротехнические материалы подразделяют на сильномагнитные (магнетики) и слабомагнитные. Первые нашли особенно широкое применение в технике благодаря их магнитным свойствам.

По поведению в электрическом поле материалы подразделяют на проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические.

Большинство электротехнических материалов можно отнести к слабомагнитным или практически немагнитным. Однако и среди магнетиков следует различать проводящие полупроводящие и практически непроводящие, что определяет частотный диапазон их применения.

Ориентация магнитных моментов

Рис.1. Ориентация магнитных моментов соседних атомов при 0°К в веществах разной магнитной природы

Перераспределение электронов по энергиям при наложении магнитного поля

Рис.2. Перераспределение электронов по энергиям при наложении магнитного поля: а – плотность состояний для всей зоны; б – плотность состояний для каждой половины зоны в отсутствии поля; в – сдвиг энергетических уровней каждой половины зоны под действием внешнего поля; г – увеличение заселенности одной половины зоны за счет другой в результате действия поля

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Электронная конфигурация свободного атома		Количество нескомпенсированных электронов	Тип решетки	Радиус атома, Å	Намагничен-ность насыщения	*Т_с*, К	*Т_пл*, К
Fe	4s²3d⁶	4	О.Ц.К.	1.24	1.69	1043	1808
Со	4s²3d⁷	3	Г.К.	1.25	1.36	1404	1753
Ni	4s²3d⁸	2	Г.Ц.К.	1.25	0.47	631	1728
Gd	6s²4f⁷5d¹	1	Г.К.	1.78	5.66	289	1585

Значение атомного магнитного момента некоторых переходных металлов, выраженное в магнетонах Бора

металл	Fe	Co	Ni	Gd
m	2.221	1.716	0.606	7.12

Анизотропия энергии намагничивания

Рис.3. Анизотропия энергии намагничивания в решетках разного типа

Доменные границы

Рис.4. Доменные границы

Кривые намагничивания

Рис.5. Кривые намагничивания и размагничивания (а), предельная петля гистерезиса (б) и магнитная энергия (в).

Схематическое изображение ориентации спинов

Рис.6. Схематическое изображение ориентации спинов в доменах при намагничивании ферромагнетика.

петли гистерезиса

Рис.7. Пологая (а), крутая (б) и прямоугольная (в) петли гистерезиса

Магнитная структура окиси марганца

Рис.8. Магнитная структура окиси марганца: 1 – Mn; 2 – O

потери на перемагничивание ферромагнетика

Рис.9. Зависимость потерь на перемагничивание ферромагнетика за один период изменения поля от частоты

Схема распределения вихревых токов

Рис.10. Схема распределения вихревых токов в поперечном сечении ферромагнитного сердечника: а — сплошной сердечник; б — сборный сердечник

Эквивалентная схема и векторная диаграмма индуктивной катушки с магнитным сердечником

Рис.11. Эквивалентная схема (а) и векторная диаграмма (б) индуктивной катушки с магнитным сердечником

Рис.12. Зависимость эффективной магнитной проницаемости пермаллоя от частоты в слабом поле

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии в воздушном зазоре (б)

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии в воздушном зазоре (б)

Маркировка магнитных лент

Магнитные ленты отечественного производства подразделяют и маркируют:

а) по основной области применения (первая буква в обозначении марки):

А — звукозапись, Т — видеозапись, В — вычислительная техника;

б) по материалу основы (первая цифра марки):

2 — диацетат, 3 — триацетат, 4 — полиэтилентерефталат;

в) по общей толщине ленты (вторая цифра марки):

0 — толщина менее 10 мкм, 1 — от 10 до 15 мкм, 2 — от 15 до 20 мкм,

3 — от 20 до 30 мкм. 4 —от 30 до 40 мкм и т. д.

Стандартными толщинами являются 18, 27 и 37 мкм.

Третья и четвертая цифры марки указывают индекс технологической разработки. Цифра после тире характеризует ширину ленты (в мм), округленную до целого числа. Код ленты для студийной записи заканчивается буквой Р, а для любительской (бытовой) записи — буквой Б.

Например, марка магнитной ленты А4205-ЗБ, широко применяемый в компакт-кассетах, имеет следующую расшифровку:

лента для звукозаписи на лавсановой основе, толщиной 18 мкм, порядковый номер разработки 05, шириной 2.8 мм, предназначена для использования в бытовой аппаратуре.

Материалы, представленные в данном разделе, предназначены для учебных целей. Любое их использование в коммерческих целях не приветствуется.

администратор раздела