Особенности магнитомягких материалов

Магнитомягкие материалы имеют высокую магнитную проницаемость m, малую коэрцитивную силу Н_с и небольшие потери на гистерезис. Используются в качестве сердечников трансформаторов, электромагнитов, электрических машин. К ним относятся железо, низкоуглеродистая электротехническая листовая сталь, особо чистое железо, сталь, электротехническая сталь, пермаллои, альсиферы, ферриты.

Технически чистое железо имеет суммарное содержание примесей от 0,08 до 0,1 % и изготавливается из чугуна в мартеновских печах. Имеет низкое удельное сопротивление, поэтому широкого распространения не получило.

Низкоуглеродистая электротехническая листовая сталь выпускается в виде листов толщиной от 0,2 до 4 мм, содержание: не более 0,04 % углерода и не более 0,6 % других примесей. Имеет m_max=3500 - 4500, коэрцитивная сила Н_С составляет от 65 до 100 А/м.

Пермаллои - железоникелевые сплавы с высокой проницаемостью в слабых полях. По составу выделяют низконикелевые (40-50% Ni) и высоконикелевые (72-80 %Ni). Такое подразделение обусловлено смещением магнитных и электрических характеристик в зависимости от процентного содержания никеля.

Альсиферы - сплавы Al-Si-Fe, оптимальный состав (9.6% Si, 5.4% Al) имеет следующие свойства: m_нач=35400; m_макс=117000; Н_с=1.76 А/м. Это нековкий, с высокой твердостью хрупкий материал (легко размалывается в порошки). Область применения - магнитные экраны, корпуса приборов и аппаратов, фасонные детали магнитопроводов и другие изделия, работающие в постоянных магнитных полях.

Магнитомягкие ферриты применяются: для магнитопроводов, работающих в слабых, сильных магнитных полях до 100 МГц и в импульсном режиме; для изготовления магнитных усилителей, сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, статоров и роторов высокочастотных двигателей, термомагнитных компенсаторов и так далее

Композиционные материалы на металлической основе.

Преимуществом ком­позиционных материалов на металличе­ской основе являются более высокие значения характеристик, зависящих от свойств матрицы. Это прежде всего вре­менное сопротивление и модуль упруго­сти при растяжении в направлении, пер­пендикулярном оси армирующих воло­кон, прочность при сжатии и изгибе, пластичность, вязкость разрушения. Кроме того, композиционные мате­риалы с металлической матрицей сохра­няют свои прочностные характеристики до более высоких температур, чем мате­риалы с неметаллической основой. Они более влагостойки, негорючие, обладают электрической проводимостью.

Наиболее перспективными материала­ми для матриц металлических компози­ционных материалов являются ме­таллы, обладающие небольшой плот­ностью (Al, Mg, Ti), и сплавы на их основе, а также никель, широко приме­няемый в настоящее время в качестве основного компонента жаропрочных сплавов. Материалы с алюминиевой матрицей, нашедшие промышленное применение, в основном армируют стальной проволокой (КАС), борным волокном (ВКА) и углеродным волокном (ВКУ). В каче­стве матрицы используют как техниче­ский алюминий (например, АД1), так и сплавы (Амг6, В95, Д20 и др.).

Использование в качестве матрицы сплава (например, В95), упрочняемого термообработкой (закалка и старение), дает дополнительный эффект упрочне­ния композиции. Однако в направлении оси волокон он невелик, тогда как в поперечном направлении, где свойства определяются в основном свойствами матрицы, достигает 50%.

Разновидности жидких диэлектриков.

Электроизоляционные жидкости по химической природе можно классифицировать на нефтяные электроизоляционные масла и синтетические жидкости различных типов. По специфике применения они делятся на жидкости для конденсаторов, кабелей, циркулярных систем охлаждения выпрямительных установок и турбогенераторов, масляных выключателей.

Разница между магнитомягкими и магнитотвердыми материалами.

Магнитомягкие материалы обладают круто поднимающейся основной кривой намагничивания и относительно малыми площадями гистерезисных петель. Их применяют во всех устройствах, которые работают или могут работать при периодически изменяющемся магнитном потоке (трансформаторах, электрических двигателях и генераторах, индуктивных катушках и т. п.).

Магнитотвердые материалы обладают полого поднимающейся основной кривой намагничивания и большой площадью гистерезисной петли. В группу магнитотвердых материалов входят углеродистые стали, сплавы магнико, вольфрамовые, платинокобальтовые сплавы и сплавы на основе редкоземельных элементов, например самарийкобальтовые. У последних ВГ .

Причины возникновения токов утечки и абсорбционных токов.

Токи утечки возникают по причине наличия в диэлектрике небольшого числа свободных зарядов. При измерении электропроводности необходимо дождаться окончания протекания абсорбционного тока. Обычно принимают время равное одной минуте.

Абсорбционные токи возникают только при изменении напряженности электрического поля