магнитно-твёрдые материалы

МАГНИТНО-ТВЁРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ -ферромагнитные материалы, обладающие высокой коэрцитивной силой (). М--т. м. с применяются для магнитов постоянных, с для гистерезисных двигателей и магн. записи. М--т. м. характеризуются кривой размагничивания, определяющей значения H_с и остаточной индукции В_r, и максимальным значением произведения (ВН)_макс для кривой размагничивания (т. н. энергетическим произведением).

В разл. М--т. м. природа высоких значений Н_с определяется одним из трёх осн. механизмов задержки процессов перемагничивания в ферромагнетиках: необратимым вращением намагниченности M_s магн. доменов; задержкой образования и (или) роста зародышей перемагничивания (зародышей магн. фазы с иным М_s); закреплением доменных стенок на разл. неоднородностях и структурных несовершенствах кристалла.

Основные Магнитно-твёрдые материалы

Так, перемагничивание путём необратимого вращения намагниченности M_s характерно для измельчённых материалов, состоящих из однодоменных частиц (см. Однодоменные частицы). Коэрцитивная сила таких частиц может приближаться к значению поля анизотропии материала (см. Магнитная анизотропия ).Однодоменные частицы могут возникнуть и в массивном образце, напр. при распаде пересыщенных твёрдых растворов.

Высокими значениями Н_с обладают и более крупные частицы вещества с равновесной многодоменной структурой, если их кристаллич. структура достаточно совершенна. В таких частицах, если они находятся в состоянии намагниченности насыщения, возникновение зародышей перемагничивания затруднено и осуществляется лишь в больших отрицательных магн. полях, к-рые и определяют в данном случае величину Н_с. Этот механизм присущ частицам веществ с большой энергией магн. анизотропии.

Коэрцитивная сила, обусловленная в основном задержкой смещения доменных стенок, характерна для структурно несовершенных материалов: сплавов в неоднофазных состояниях, реализующихся в процессе разл. фазовых превращений; материалов, насыщенных структурными дефектами. Наиб. значения Н_с в таких материалах достигаются в состояниях с размерами структурных неоднородностей, соизмеримыми с толщиной доменных стенок.

По преобладающему технологич. признаку, обеспечивающему получение высокой Н_с, М--т. м. можно разделить на след. группы.

1. Стали, закаливаемые на мартенсит (см. Мартенситное превращение ).Они обладают сравнительно невысокой Н_с и применяются редко.

2. Недеформируемые литые сплавы типа ални, ални-ко, тиконал, обладающие широким диапазоном значений магн. характеристик и являющиеся самыми распространёнными материалами для постоянных магнитов. В СССР для них приняты обозначения ЮНД, ЮНДК, ЮНДКТ. Высококоэрцитивное состояние в этих сплавах обусловлено распадом пересыщенного твёрдого раствора и образованием однодоменных частиц. Нек-рые из них подвергают термомагн. обработке для получения высоких значений В_r. Наиб. эффект достигается при термомагн. обработке сплавов со столбчатой кристаллич. текстурой, получаемой направленной кристаллизацией.

3. Деформируемые сплавы типа викаллой, кунифе, кунико, сплавы Fe-Со-Сr, Mn-A1-С, а также сплавы на основе благородных металлов: Ft-Co, Pd-Fe, Pt-Fe. Эти сплавы обычно подвергают пластич. деформации в сочетании со структурным старением или упорядочением.

4. М--т. м., получаемые прессованием порошков с их последующей термообработкой. Различают: металлокерамические, металлопластические М--т. м., оксидные магниты. Металлокерамич. М--т. м. получают из металлич. порошков прессованием без связующего материала или спеканием при высокой темп-ре. К металлокерамич. М--т. м. относятся наиб. эффективные (энергоёмкие) совр. пост. магниты на основе редкоземельных соединений (напр., Sm-Co-магниты, магниты из сплава Nd-Fe-В). Металлопластич. М--т. м. получают прессованием порошков вместе с изолирующей связкой, полимеризующейся при невысокой темп-ре. Оксидные магниты - бариевый, стронциевый, кобальтовый ферриты .Магн. свойства важнейших М--т. м. приведены в таблице.

Лит.: Вольфарт Э., Магнитно-твердые материалы, пер. с англ., М--Л., 1963; Преображенский А. А., Бишард Е. Г., Магнитные материалы и элементы, 3 изд., М., 1986; Февралева Н. Е., Магнитнотвердые материалы и постоянные магниты. К., 1969: Постоянные магниты. Справочник, М., 1971; Luborsky F. Е., Livingston J. D., Chin G. X., Magnetic properties of metals and alloys, Ch. 26, в кн.: Physical metallurgy, pt 2, ed. by B. W. Cahn, P. Haasen, Amst.- [a. o.], 1983, p. 1673; Mizоguсhi Т., Sakai I., Inomata K., Nd-Fе-B-Co-Al based permanent magnets with improved magnetic properties and temperature characteristics, "Appl. Phys. Lett.", 1986, v. 48, p. 1309.

А. С. Ермоленко.

   <<      Предметный указатель      >>