§ 46. Магнитотвердые ферриты

Наибольшее распространение получили магнитотвердые материалы на основе бариевого (стронциевого) феррита BaFe₁₂O₁₉, (ВаО·6Fе₂О₃) и кобальтового феррита CoFe₂O₄, (CoO·Fe₂O₃). Кобальтовый феррит имеет структуру типа шпинели, а бариевый – структуру природного минерала магнитоплюмбита с гексагональной решеткой. Бариевые и стронциевые магниты обладают большой магнитной анизотропией, которая наряду с мелкозернистой структурой приводит к повышенным значениям коэрцитивной силы (до 350 кА/м).

Все магниты на основе гексагональных ферритов обладают высокой стабильностью при воздействии магнитных полей, вибрации и ударном воздействии, их можно использовать в магнитных цепях, работающих в высокочастотных полях, так как сопротивление бариевых магнитов велико (до 10⁶...10⁹ Ом·м). Бариевые магниты не содержат дефицитных материалов и примерно в 10 раз дешевле магнитов из ЮНДК.

К недостаткам бариевых магнитов относятся низкая остаточная индукция, высокая хрупкость и твердость, а также значительная зависимость магнитных свойств от температуры. Кобальтовые ферриты более температуростабильны.

§ 47. Сплавы на основе редкоземельных металлов

Интерметаллические соединения кобальта с редкоземельными металлами (РЗМ) церием Се, самарием Sm, празеодимом Рг, лантаном La и иттрием Y –типа R_xCo_y, где соединение R – P3M обладает очень высокими значениями коэрцитивной силы и магнитной энергии. Из этой группы наиболее важны соединения типа RCo₅ и R₂Co₁₇, которые обладают наибольшей магнитной анизотропией, значительной спонтанной намагниченностью и высокой температурой Кюри. Соединения RCo₅ нестабильны и распадаются на две или большее количество фаз. Многофазность, высокое значение магнитной анизотропии и магнитострикция являются причинами появления высокой коэрцитивной силы.

Технология получения магнитов из РЗМ заключается в спекании порошков в присутствии жидкой фазы или литья. Жидкая фаза создается благодаря тому, что РЗМ берется в избытке.

Дальнейшее увеличение максимальной магнитной энергии может быть получено только при увеличении В материалов.

Магнитные характеристики серийных сплавов РЗМ приведены в табл. 4.

Лабораторные образцы на основе сплава R₂Co₁₇ состава 52 % Со, 25,5 % Sm, 8 % Сu, 14 % Fe и 1,1 % Zn имеют параметры В_r=1,1 Тл, Н_c=550 кА/м, W_max=120 кДж/м³. Свойства промышленных образцов ниже предельных значений.

Таблица 4

Сплав	Состав, %	max, кДж/м3	НcВ,	Нем	Br, Тл
			кА/м
КС37	37Sm 63 Со	55	540	1300	0,77
КС37А		65	560	1000	0,82
КСП37	37(Sm + Pr) 63 Со	65	520	800	0,85
КСП37А		72,5	500	640	0,9

Перспективы использования таких сплавов велики. Основные недостатки сплавов – плохие механические свойства (высокая хрупкость), использование дефицитных материалов и высокая стоимость.