5.4. Металлические магнитно-мягкие материалы.▲

Основными магнитно-мягкими материалами, применяемыми в радиоэлектронной аппаратуре, являются карбонильное железо, пермаллои, альсиферы и низкоуглеродистые кремнистые стали.

5.4.1. Карбонильное железо.▲

Представляет собой тонкодисперсный порошок, состоящий из частиц сферической формы диаметром 1 – 8 мкм.

μ_н= 2500 – 3000

μ_м= 20000 – 21000

Н_с= 4.5 – 6.2 А/м

Его применяют при изготовлении высокочастотных магнитодиэлектрических сердечников.

5.4.2. Пермаллои.▲

Пластичные железоникелевые сплавы с содержанием никеля 45 – 80%, легко прокатываются в тонкие листы и ленты, толщиной до 1 мкм. При содержании никеля 45 – 50% называются низконикелевыми, 60 – 80% - высоконикелевыми.

μ_н= 2000 – 14000

μ_м= 50000 – 270000

Н_с= 2 – 10 А/м

ρ = 0.25 – 0.45 мкОм·м

Для улучшения магнитных характеристик в пермаллои вводят молибден, хром, кремний или медь, отжигают в водороде или вакууме.

Легированные пермаллои применяют для деталей аппаратуры, работающих на частотах 1 – 5 МГц. В магнитных усилителях применяют пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса.

5.4.3. Альсиферы.▲

Представляют собой нековкие, хрупкие сплавы, состоящие из 5.5 – 13% алюминия, 9 – 10% кремния, остальное – железо.

μ_н= 6000 – 7000

μ_м= 30000 – 35000

Н_с= 2.2 А/м

ρ = 0.8 мкОм·м

Из него изготовляют литые сердечники, работающие в диапазоне до 50 кГц.

5.4.4. Низкоуглеродистые кремнистые стали.▲

Представляют собой сплавы железа с 0.8 – 4.8% кремния, содержание углерода не более 0.08%. Это сравнительно дешевый материал. Введение большого количества кремния улучшает магнитные свойства материала, но повышает его хрупкость (поэтому кремния не более 4.8%).

Листы кремнистой стали изготавливают прокаткой заготовок в нагретом и не нагретом состояниях, поэтому различают горячекатаную и холоднокатаную сталь.

Улучшенные магнитные характеристики холоднокатаных сталей наблюдаются только при совпадении направления магнитного потока с направлением прокатки. В противном случае свойства горячекатаных сталей выше. Сравнительные характеристики горячекатаной и холоднокатаной сталей приведены в таблице 5.1.

Стали применяют в менее ответственных узлах РЭА.

Таблица 5.1.

	μн	μм	Нс, А/м
Горячекатаная	300 - 400	6000 - 8000	31 – 33
Холоднокатаная	600 - 900	2000 - 35000	9.5 – 14

5.5. Металлические магнитно-твердые материалы.▲

По составу, состоянию и способу получения магнитно-твердые материалы подразделяются на:

1. легированные стали, закаливаемые на мартенсит;

2. литые магнитно-твердые сплавы;

3. магниты из порошков;

4. магнитно-твердые ферриты;

5. пластически деформируемые сплавы и магнитные ленты.

Характеристиками материалов для постоянных магнитов служат коэрцитивная сила, остаточная индукция и максимальная энергия, отдаваемая магнитом во внешнее пространство. Магнитная проницаемость материалов для постоянных магнитов ниже, чем МММ, причем чем выше коэрцитивная сила, тем меньше магнитная проницаемость.

5.5.1. Легированные стали, закаливаемые на мартенсит.▲

Данные стали являются наиболее простым и доступным материалом для постоянных магнитов. Они легируются вольфрамом, хромом, молибденом и кобальтом. Величина W_мдля мартенситных сталей составляет 1 –4 кДж/м³. В настоящее время мартенситные стали имеют ограниченное применение из-за невысоких магнитных свойств, но полностью от них не отказываются, т.к. они дешевы и допускают механическую обработку на металлорежущих станках.