Studiind monocristalele naturale de magnetit și pirotit, Weiss în 1904 au arătat că proprietățile lor magnetice nu sunt aceleași în direcții diferite. Acest fenomen a fost numit anizotropia magnetocristalină (în continuare - anizotropia magnetică). Este inerent la alte ferromagneți.
Direcția în care cristalul este magnetizat la câmpurile magnetice cele mai slabe se numește direcția de magnetizare ușoară. În ferite magnetice extrem de permeabile, această direcție este diagonală a cubului cristalului. În cristalografie această direcție este indicată de indicele [111]. Direcția marginii cubului [100] pentru ele este direcția de magnetizare dificilă.
În cristalele altor ferromagneți, direcțiile de magnetizare ușoară pot fi și alte axe cristalografice.
Din punct de vedere cantitativ, anizotropia magnetica este caracterizata de "prima constanta de anizotropie" K1. Această constanță pentru majoritatea feromagnetilor (în prima aproximație) este proporțională cu energia necesară pentru rotirea rotirilor închise în 1 cm de materie din direcția magnetizării ușoare în direcția unei magnetizări dificile.
Noua tehnologie permite folosirea dispozitivului "Complex-2.05" pentru a desena hărți ale locației concentratorului în zona de control, asemănătoare hărților geografice.
Singura diferență este că hărțile de stres nu descriu munți, ci concentratori de stres și nu înălțimi ale dealurilor, ci coeficienți de concentrare a stresului. O astfel de hartă este clară chiar și pentru student!
Tehnologia se bazează pe efectul anizotropiei magnetice și fenomenelor principale asociate cu aceasta.
Corpurile feromagnetice constau din regiuni în care rotirile au o direcție definită, care coincide cu direcția uneia dintre axele cristalografice. Astfel de domenii se numesc domenii.
Materialele feromagnetice practice constau din multe microcristale, sunt medii policristaline. Direcțiile vectorului de magnetizare în diferite regiuni feromagnetice ale corpului policristalin sunt diferite. Diviziunea corpului în regiuni (domenii) are loc astfel încât fluxul magnetic creat de aceste regiuni se închide în interiorul corpului. În fiecare astfel de regiune, magnetizarea este omogenă și este egală în mărime cu magnetizarea de saturație a feromagnetului la o temperatură dată.
În natură, nu există modificări absolut rigide ale proprietăților fizice. Prin urmare, la granița dintre regiunile feromagnetice în care momentele magnetice sunt orientate antiparalel rotiri (adică unul spre celălalt) sau perpendicular unul pe altul, este un strat de momentelor magnetice atomice care se deplasează de la o orientare la alta.
Forma și locația domeniilor din fizica clasică se determină prin intermediul suspensiilor care conțin o pulbere magnetică, care este ea însăși localizată la limitele dintre domenii. De fapt, ele vin și în testarea particulelor magnetice.
Grosimea straturilor de graniță (numite zidurile Bloch-ului) este estimată la câteva zeci și uneori chiar la câteva sute de angstromuri.
Efectul asupra feromagnetului unui câmp magnetic extern conduce la deplasarea stratului de frontieră și, cu creșterea câmpului, la o creștere a domeniilor ale căror momente magnetice constituie un unghi ascuțit cu direcția câmpului exterior. Creșterea domeniilor apare datorită regiunilor ale căror momente magnetice sunt orientate nefavorabil în raport cu domeniul extern. Ca urmare a acestui proces, un moment magnetic excesiv al corpului apare în direcția câmpului exterior, care determină magnetizarea acestuia. Acest mecanism de magnetizare a fost numit "deplasarea zidurilor de domeniu".
Atunci când stratul de frontieră se mișcă, direcția rotirilor se schimbă atât în atomii din stratul de graniță, cât și în atomii din volumul feromagnetului pe care deja îl traversează. În câmpurile slabe, procesul de deplasare este reversibil. Cu o creștere a intensității câmpului, un proces ireversibil de deplasare începe să joace un rol din ce în ce mai mare.
Prezența porilor, incluziunilor și neregulilor în structura cristalului din feromagnet reduce permeabilitatea magnetică, deoarece împiedică deplasarea straturilor de graniță.
În jurul porilor și incluziunilor non-feromagnetice, ale căror dimensiuni sunt mai mari decât lățimea straturilor limită, se formează domenii suplimentare, numite subdomenii sau subdomenii. Formarea subdomeniilor este favorabilă din punct de vedere energetic, deoarece energia consumată la crearea lor este mai mică decât energia necesară pentru a crea poli magnetici în regiunea porilor, neomogenităților și a altor defecte.
Magnetizarea ferromagneților, în special în câmpuri puternice, apare și ca urmare a procesului de rotație. Acest proces constă în faptul că rotirile, depășind forțele de anizotropie magnetocristalină, care tind să le mențină în direcția unei magnetizări ușoare, se îndreaptă spre direcția câmpului exterior.
Magnetizarea mediilor feromagnetice este indisolubil legată de fenomenul de magnetostricție. Acest fenomen constă în faptul că, sub influența unui câmp magnetic, corpul feromagnetic își schimbă dimensiunile.
Cu magnetostricție pozitivă, corpul se extinde în direcția magnetizării,
la negativ - este comprimat.
Magnetostricția negativă este caracteristică majorității feromagneților, inclusiv a oțelului.
Dimensiunile corpului pot fi schimbate prin acțiuni mecanice. Se pare că
când feromagneții cu magnetostricție pozitivă sunt întinși, magnetizarea lor crește.
În feromagnetele cu magnetizare negativă, magnetizarea crește cu compresia corpului, iar cu întinderea scade.
Anizotropia proprietăților magnetice care apar în timpul acțiunii mecanice se numește anizotropia magnetomecanică.
Noua tehnologie de defectoscopie se bazează pe efectul anizotropiei magnetomecanice și pe luarea în considerare a principalelor fenomene asociate cu aceasta.
Acest material a fost preparat folosind fragmente din cartea "FERRIT TECHNOLOGY" (LI Rabkin, SA Soskin, B.Sh.Epshtein, M .: SEI, 1962).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: