În circuitele magnetice ale diferitelor mașini electrice, transformatoare, instrumente și aparate de inginerie electrică, radiotehnică și alte ramuri ale tehnologiei, se întâlnesc o varietate de materiale magnetice și nemagnetice.
Relația dintre inducția magnetică și puterea câmpului magnetic, exprimată grafic, formează o curbă, numită buclă de histerezis. Folosind această curbă, este posibil să se obțină o serie de date care caracterizează proprietățile magnetice ale materialului.
Un câmp magnetic alternativ face ca curenții turbionari să apară în materiale magnetice. Acești curenți încălzesc nucleele (circuite magnetice), ceea ce duce la o cheltuială de putere.
Pentru caracterizarea materialului care funcționează într-un câmp magnetic alternativ, valoarea totală a puterii consumate în histerezis și curenți turbionari la o frecvență de 50 Hz, se face referire la 1 kg de material. Această valoare se numește pierderea specifică și se exprimă în W / kg.
Inducția magnetică a unui material magnetic particular nu trebuie să depășească o anumită valoare maximă, în funcție de tipul și calitatea materialului. Încercările de creștere a inducției conduc la o creștere a pierderilor de energie din acest material și la încălzirea acestuia.
Materialele magnetice sunt clasificate ca fiind magnetic-moi și magnetic-solide.
Materiale magnetice moi
Materialele magnetice moi trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
- au o permeabilitate magnetică relativă mare μ, ceea ce face posibilă obținerea unei inducții magnetice mari B cu un număr mic posibil de întoarceri de amperi;
- au cât mai puține pierderi posibil de histerezis și curenți turbionari;
- au stabilitatea proprietăților magnetice.
Materialele magnetice-moi sunt utilizate ca circuite magnetice ale mașinilor electrice, miezurilor transformatoarelor, jgheaburilor, electromagnetelor releelor, aparatelor electrice și altor produse similare. Luați în considerare unele materiale magnetice-moi.
Fier electrotehnic
sunt obținute prin electroliza fierului sulfuric sau clorură, urmată de topirea în vid a produselor de electroliză. De fier electrolitic pulverizat merge la fabricarea de piese magnetice de tipul de fabricare a ceramicii sau a materialelor plastice.
Fier de carbonil
se obține sub formă de pulbere ca urmare a descompunerii termice a unei substanțe care conține fier, carbon și oxigen [Fe (CO) 5].
La o temperatură de 1200 ° C, pulberea de fier carbonil este sinterizată și este utilizată pentru a face aceleași părți care sunt fabricate din fier electrolit. Fierul carbonil se distinge prin înaltă puritate și plasticitate; Se utilizează în industria vacuum-electrică, precum și în producția de instrumente pentru fabricarea instrumentelor și instrumentelor de laborator.
Cele două tipuri de fier extrem de pur (electrolitic și carbonil) considerate de noi nu conțin mai mult de 0,05% impurități.
Foaie de oțel electrotehnic
Clasele de oțel electrice au fost desemnate anterior, de exemplu, ca E3A, E1AB, E4AA. Litera E înseamnă oțel electric; litera A - pierderi de putere reduse într-un câmp magnetic alternativ; literele AA - pierderi în special scăzute; litera B - inducție magnetică crescută; Figurile 1 până la 4 arată cantitatea de siliciu conținut în oțel ca procent.
Conform GOST 802-54, introduce noi clase de oțel electrice de notație, cum ar fi E11, E21, E320, E370, E43. Aici litera E reprezintă oțelul electric; primele cifre: 1 - dopat ușor cu siliciu; 2 - siliciu mediu aliat; 3 - siliciu foarte aliat și 4 siliciu din aliaj de înaltă calitate. A doua cifră din mărcile de desemnare indică următoarele garantate proprietăți magnetice și electrice ale oțelurilor 1, 2, 3 - pierderi specifice în timpul oțelurile magnetizare inversare la o frecvență de 50 Hz și o densitate de flux magnetic în câmpuri magnetice puternice; 4 - pierderi specifice la inversarea magnetizării oțelului la o frecvență de 400 Hz și inducție magnetică în câmpurile medii; 5, 6 - permeabilitate magnetică în câmpuri slabe (H mai mică de 0,01 A / cm); 7, 8 - permeabilitate magnetică în câmpuri medii (H de la 0,1 la 1 A / cm). A treia cifră 0 indică faptul că oțelul este laminat la rece, texturat.
aliaj de aluminiu, siliciu și fier. Compoziția aproximativă a aliajului: siliciu 9,5%, aluminiu 5,6%, restul fier. Alsifer - un aliaj dur și fragil, deci este dificil de manevrat. Avantaje SENDUST - permeabilitate ridicată magnetice în câmpuri magnetice scăzute (până la 110 000 H / cm) și rezistivitate ridicată (# 961 = 0,81 x Ohm mm² / m), în absența metalelor sale de compoziție limitate. Se utilizează pentru fabricarea miezurilor în instalații de înaltă frecvență.
magnetodielectrics
Acestea sunt materiale magnetice moi, zdrobite în granule mici (pulbere), care sunt izolate una de cealaltă prin rășini sau alte legături. Aplicata fier electric, fier carbonil, permalloy, SENDUST, magnetit (FeO mineral · Fe2 O3) ca pulberea de material magnetic. Izolarea legăturilor este: șelac, rășini fenol-formaldehidă, polistiren, sticlă lichidă și altele. Pulberea dintr-un material magnetic este amestecată cu un liant izolator, amestecat cu grijă, iar miezurile transformatoarelor, ducătoarele, piesele radio sunt presate sub presiune. Structura granulară a materialelor magnetodielectrice determină pierderi mici în curenții turbionari când aceste materiale funcționează în câmpuri magnetice cu curenți de înaltă frecvență.
Materiale magnetice dură
Materialele magneto-tare sunt folosite pentru a face magneți permanenți. Aceste materiale trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
- au o inducție reziduală mare;
- au o energie magnetică maximă mare;
- au stabilitatea proprietăților magnetice.
Cel mai ieftin material pentru magneții permanenți este oțelul carbon (0,4-1,7% carbon, restul - fier). Magneții din oțel carbon au proprietăți magnetice scăzute și le pierd rapid sub influența încălzirii, șocurilor și șocurilor.
Oțelurile aliate au proprietăți magnetice mai bune și se utilizează pentru a face magneți permanenți mai des decât oțelul de carbon. Aceste oțeluri includ crom, tungsten, cobalt și cobalt-molibden.
Pentru producția de magneți permanenți, aliajele pe bază de fier-nichel-aluminiu sunt dezvoltate în inginerie. Aceste aliaje se disting prin înaltă duritate și fragilitate, astfel încât acestea pot fi prelucrate numai prin măcinare. Aliajele au proprietăți magnetice excepțional de mari și o energie magnetică mare pe unitatea de volum.
Tabelul 1 oferă date privind compoziția unor materiale magnetice-dur pentru producerea de magneți permanenți.
Compoziția chimică a materialelor solide magnetice
Compoziția chimică în procente de greutate
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: