Momen từ là chính lượng vectơ, mô tả tính chất từ ​​của một chất. Vì nguồn từ là một dòng điện kín nên giá trị mô men từ Mđược định nghĩa là tích của dòng điện TÔIđến khu vực được bao phủ bởi mạch hiện tại S:

M = I×S A×m 2 .

Lớp vỏ điện tử của nguyên tử và phân tử có mô men từ. Các electron và các hạt cơ bản khác có mô men từ spin, được xác định bởi sự tồn tại mômen cơ học của chính chúng - spin. Mômen từ spin của electron có thể được định hướng trong từ trường ngoài sao cho chỉ có thể có hai hình chiếu bằng nhau và ngược chiều của mômen lên phương của vectơ cường độ từ trường là bằng nhau. nam châm bohr– 9,274×10 -24 A×m 2 .

1. Nêu khái niệm “từ hóa” của một chất.

Từ hóa – J- là tổng mô men từ trên một đơn vị thể tích của một chất:

1. Định nghĩa khái niệm “độ nhạy từ”.

Độ nhạy từ của một chất, א v – tỷ lệ từ hóa của một chất với cường độ từ trường trên một đơn vị thể tích:

אv = ,đại lượng không thứ nguyên.

Độ nhạy từ đặc biệt, א – tỷ lệ độ nhạy từ tính với mật độ của một chất, tức là độ nhạy từ của một đơn vị khối lượng, đo bằng m 3 /kg.

1. Định nghĩa khái niệm “tính thấm từ”.

Tính thấm từ, μ – đây là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi cảm ứng từ khi tiếp xúc với từ trường . Đối với môi trường đẳng hướng, độ thấm từ bằng tỷ số cảm ứng trong môi trường TRONGđến cường độ từ trường bên ngoài N và hằng số từ μ 0 :

Độ thấm từ là một đại lượng không thứ nguyên. Giá trị của nó đối với một môi trường cụ thể lớn hơn độ nhạy từ của môi trường đó là 1:

μ = אv+1, vì B = μ 0 (H + J).

1. Hãy phân loại vật liệu dựa vào tính chất từ.

Dựa trên cấu trúc từ tính và giá trị độ thấm từ (độ nhạy), vật liệu được chia thành:

Diamagnets μ< 1 (vật liệu “chống lại” từ trường);

Thuận từ μ > 1(vật liệu cảm nhận từ trường yếu);

Sắt từ μ >> 1(từ trường trong vật liệu tăng);

nam châm sắt μ >> 1(từ trường trong vật liệu tăng lên nhưng cấu trúc từ của vật liệu khác với cấu trúc của sắt từ);

Chất phản sắt từ μ ≈ 1(vật liệu phản ứng yếu với từ trường, mặc dù cấu trúc từ tính của nó tương tự như nam châm sắt từ).

1. Mô tả bản chất của nghịch từ.

Tính nghịch từ là tính chất của một chất bị từ hóa theo hướng của từ trường ngoài tác dụng lên nó (theo định luật cảm ứng điện từ và quy tắc Lenz). Tính nghịch từ là đặc tính của tất cả các chất, nhưng ở “dạng nguyên chất” nó biểu hiện ở các chất nghịch từ. Diamagnets là những chất mà phân tử của chúng không có mômen từ riêng (tổng mômen từ của chúng bằng 0), do đó chúng không có tính chất nào khác ngoài tính nghịch từ. Ví dụ về vật liệu từ tính:

Hydro, א = - 2×10 -9 m3 /kg.

Nước, א = - 0,7×10 -9m3/kg.

Kim cương, א = - 0,5×10 -9m3 /kg.

Than chì, א = - 3×10 -9m3 /kg.

Đồng, א = - 0,09×10 -9 m3 /kg.

Kẽm, א = - 0,17×10 -9 m3 /kg.

Bạc, א = - 0,18×10 -9 m3 /kg.

Vàng, א = - 0,14×10 -9 m3 /kg.

43. Mô tả bản chất của thuận từ.

Thuận từ là một tính chất của các chất gọi là thuận từ, khi đặt trong từ trường bên ngoài, chất này sẽ thu được mômen từ trùng với hướng của trường này. Các nguyên tử và phân tử của vật liệu thuận từ, không giống như vật liệu nghịch từ, có mô men từ riêng. Khi không có trường, hướng của các mômen này là hỗn loạn (do chuyển động nhiệt) và tổng mômen từ của vật chất bằng không. Khi tác dụng một từ trường bên ngoài, mô men từ của các hạt được định hướng một phần theo hướng của trường và từ hóa J được thêm vào cường độ trường ngoài H: B = μ 0 (H + J). Cảm ứng trong chất tăng lên. Ví dụ về vật liệu thuận từ:

Ôxi, א = 108×10 -9 m3 /kg.

Titan, א = 3×10 -9m3 /kg.

Nhôm, א = 0,6×10 -9m3/kg.

Bạch kim, א = 0,97×10 -9 m3 /kg.

44.Mô tả bản chất của sắt từ.

Sắt từ là trạng thái có trật tự từ tính của một chất trong đó tất cả các mô men từ của các nguyên tử trong một thể tích nhất định của chất (miền) là song song, gây ra từ hóa tự phát của miền. Sự xuất hiện của trật tự từ gắn liền với sự tương tác trao đổi của các electron, có tính chất tĩnh điện (định luật Coulomb). Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, hướng của mô men từ của các miền khác nhau có thể tùy ý và khối lượng vật chất đang xem xét có thể có từ hóa tổng thể yếu hoặc bằng không. Khi đặt một từ trường vào, mômen từ của các miền được định hướng dọc theo từ trường thì cường độ trường càng lớn. Trong trường hợp này, giá trị độ thấm từ của chất sắt từ thay đổi và cảm ứng trong chất tăng lên. Ví dụ về sắt từ:

Sắt, niken, coban, gadolinium

và hợp kim của các kim loại này với nhau và với các kim loại khác (Al, Au, Cr, Si, v.v.). μ ≈ 100…100000.

45. Hãy mô tả bản chất của hiện tượng sắt từ.

Ferrimagnetism là một trạng thái vật chất có trật tự từ tính trong đó các khoảnh khắc từ tính của các nguyên tử hoặc ion hình thành trong một thể tích vật chất (miền) nhất định các mạng con từ tính của các nguyên tử hoặc ion có tổng mômen từ không bằng nhau và phản song song có hướng. Tính sắt từ có thể được coi là trường hợp tổng quát nhất của trạng thái có trật tự từ tính, và tính sắt từ là trường hợp của một mạng con. Thành phần của ferrimagnet nhất thiết phải bao gồm các nguyên tử sắt từ. Ví dụ về ferrimagnet:

Fe 3 O 4 ; MgFe 2O 4 ; CuFe 2 O 4 ; MnFe 2 O 4; NiFe 2 O 4 ; CoFe2O4...

Độ thấm từ của ferromagnet có cùng thứ tự như của ferromagnet: μ ≈ 100…100000.

46.Mô tả bản chất của phản sắt từ.

Phản sắt từ là trạng thái có trật tự từ tính của một chất, được đặc trưng bởi thực tế là mômen từ của các hạt lân cận của chất đó có hướng phản song song và khi không có từ trường bên ngoài thì tổng độ từ hóa của chất đó bằng không. Một chất phản sắt từ xét về cấu trúc từ tính của nó có thể được coi là trương hợp đặc biệt một ferrimagnet trong đó mômen từ của các phân mạng có độ lớn bằng nhau và phản song song. Độ thấm từ của chất phản sắt từ gần bằng 1. Ví dụ về chất phản sắt từ:

Cr 2 O 3; mangan; FeSi; Fe 2 O 3; NiO……… μ ≈ 1.

47. Giá trị độ thấm từ của vật liệu ở trạng thái siêu dẫn là bao nhiêu?

Chất siêu dẫn dưới nhiệt độ siêu tiếp xúc là chất nghịch từ lý tưởng:

א= - 1; μ = 0.

Từ tính

Tất cả các chất trong từ trường đều bị từ hóa (một từ trường bên trong xuất hiện trong chúng). Tùy thuộc vào độ lớn và hướng của trường bên trong, các chất được chia thành:

1) vật liệu nghịch từ,

2) vật liệu thuận từ,

3) chất sắt từ.

Từ hóa của một chất được đặc trưng bởi tính thấm từ,

Cảm ứng từ trong vật chất,

Cảm ứng từ trong chân không.

Bất kỳ nguyên tử nào cũng có thể được đặc trưng bởi một mô men từ .

Cường độ dòng điện trong mạch, - diện tích của mạch, - vectơ pháp tuyến trên bề mặt của mạch.

Dòng điện vi mô của nguyên tử được tạo ra bởi sự chuyển động của các electron âm trên quỹ đạo và xung quanh trục của chính nó, cũng như bởi sự quay của hạt nhân dương quanh trục của chính nó.

1. Diamagnet.

Khi không có từ trường ngoài, trong nguyên tử vật liệu nghịch từ dòng điện của electron và hạt nhân được bù. Tổng dòng điện vi mô của một nguyên tử và mômen từ của nó bằng 0.

Trong từ trường bên ngoài, các dòng điện cơ bản khác 0 được tạo ra trong nguyên tử. Momen từ của các nguyên tử định hướng theo hướng ngược lại.

Một trường nhỏ của riêng nó được tạo ra, hướng ngược lại với trường bên ngoài, làm nó yếu đi.

Trong vật liệu nghịch từ.

Bởi vì< , то для диамагнетиков 1.

2. Thuận từ

TRONG thuận nam châm dòng điện siêu nhỏ của nguyên tử và mômen từ của chúng không bằng 0.

Không có từ trường bên ngoài, các dòng điện vi mô này được định vị một cách hỗn loạn.

Trong từ trường bên ngoài, dòng điện vi mô của các nguyên tử thuận từ được định hướng dọc theo từ trường, tăng cường nó.

Trong vật liệu thuận từ, cảm ứng từ = + hơi vượt quá .

Đối với thuận nam châm, 1. Đối với đường kính và thuận nam châm, chúng ta có thể giả sử 1.

Bảng 1. Độ thấm từ của vật liệu thuận từ và nghịch từ.

Độ từ hóa của vật liệu thuận từ phụ thuộc vào nhiệt độ, vì Chuyển động nhiệt của các nguyên tử ngăn cản sự sắp xếp có trật tự của các dòng điện vi mô.

Hầu hết các chất trong tự nhiên đều có tính thuận từ.

Từ trường nội tại trong đường kính và thuận từ không đáng kể và bị phá hủy nếu chất này bị loại bỏ khỏi từ trường bên ngoài (các nguyên tử trở về trạng thái ban đầu, chất đó bị khử từ).

3. Sắt nam châm

Tính thấm từ chất sắt từđạt tới hàng trăm nghìn và phụ thuộc vào độ lớn của trường từ hóa ( chất có từ tính cao).

Sắt từ: sắt, thép, niken, coban, hợp kim và hợp chất của chúng.

Trong sắt từ, có các vùng từ hóa tự phát (“miền”) trong đó tất cả các dòng điện vi mô nguyên tử đều được định hướng theo cùng một cách. Kích thước miền đạt 0,1 mm.

Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, mômen từ của các miền riêng lẻ được định hướng và bù một cách ngẫu nhiên. Trong trường bên ngoài, những miền trong đó dòng điện vi mô tăng cường trường bên ngoài sẽ tăng kích thước của chúng gây thiệt hại cho các miền lân cận. Từ trường thu được = + trong vật liệu sắt từ mạnh hơn nhiều so với vật liệu thuận từ và nghịch từ.

Các miền chứa hàng tỷ nguyên tử có quán tính và không nhanh chóng trở lại trạng thái rối loạn ban đầu. Do đó, nếu một sắt từ bị loại bỏ khỏi trường bên ngoài thì trường riêng của nó sẽ tồn tại trong một thời gian dài.

Nam châm bị khử từ khi lưu trữ dài hạn(theo thời gian, các miền trở lại trạng thái hỗn loạn).

Một phương pháp khử từ khác là gia nhiệt. Đối với mỗi sắt từ đều có một nhiệt độ (được gọi là “điểm Curie”) tại đó liên kết giữa các nguyên tử trong các miền bị phá hủy. Trong trường hợp này, sắt từ biến thành thuận từ và xảy ra hiện tượng khử từ. Ví dụ: điểm Curie của sắt là 770°C.

4. Vật liệu từ tính. Hóa học vật liệu vô tuyến

4. Vật liệu từ tính

Vật liệu từ tính đóng vai trò quan trọng trong truyền thông điện và vô tuyến như vật liệu dẫn điện và điện môi. TRONG máy điện, máy biến áp, cuộn cảm, thiết bị điện và vô tuyến và dụng cụ đo lường luôn được sử dụng ở dạng này hay dạng khác vật liệu từ tính: làm lõi từ, ở dạng nam châm vĩnh cửu hoặc để che chắn từ trường.

Bất kỳ chất nào, khi đặt trong từ trường, đều thu được một mô men từ M nhất định. Mômen từ trên một đơn vị thể tích được gọi là từ hóa J m:

Jm =M/V. (4.1)

Từ hóa có liên quan đến cường độ từ trường:

J m = k m H, (4.2)

trong đó k m là đại lượng không thứ nguyên đặc trưng cho khả năng từ hóa của một chất nhất định trong từ trường và được gọi là độ nhạy từ .

Nguyên nhân sâu xa tính hấp dẫn Các chất là những dạng chuyển động ẩn bên trong của điện tích, là những dòng điện tròn cơ bản có mô men từ. Những dòng điện như vậy là các spin quỹ đạo và chuyển động quay quỹ đạo của các electron trong nguyên tử. Momen từ của proton và neutron nhỏ hơn mô men từ của electron khoảng 1000 lần, do đó tính chất từ ​​của nguyên tử hoàn toàn được xác định bởi electron; mômen từ của hạt nhân có thể bỏ qua.

4.1. Phân loại các chất theo tính chất từ

Theo phản ứng với từ trường bên ngoài và bản chất của trật tự từ tính bên trong, tất cả các chất trong tự nhiên có thể được chia thành năm nhóm:

• vật liệu nghịch từ;
• vật liệu thuận từ;
• sắt từ;
• chất phản sắt từ;
• nam châm sắt từ.

Diamagnets – độ từ trường m nhỏ hơn 1 và không phụ thuộc vào cường độ từ trường ngoài.

Tính nghịch từ là do một sự thay đổi nhỏ vận tốc góc quỹ đạo quay của electron khi nguyên tử được đưa vào từ trường.

Hiệu ứng nghịch từ là phổ quát, vốn có trong tất cả các chất. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, nó bị che lấp bởi các hiệu ứng từ tính mạnh hơn.

Diamagnets bao gồm khí trơ, hydro, nitơ, nhiều chất lỏng (nước, dầu), một số kim loại (đồng, bạc, vàng, kẽm, thủy ngân, v.v.), hầu hết các chất bán dẫn và hợp chất hữu cơ. Diamagnets là tất cả các chất có cộng hóa trị liên kết hóa học và các chất ở trạng thái siêu dẫn.

Biểu hiện bên ngoài của nghịch từ là sự thoát ra của nghịch từ khỏi từ trường không đồng nhất.

Thuận từ – các chất có m lớn hơn đơn vị, không phụ thuộc vào cường độ từ trường bên ngoài.

Từ trường bên ngoài gây ra sự định hướng ưu tiên của các mômen từ của nguyên tử theo một hướng.

Các chất thuận từ đặt trong từ trường sẽ bị hút vào trong từ trường.

Vật liệu thuận từ bao gồm: oxy, nitơ oxit, kim loại kiềm và kiềm thổ, muối sắt, coban, niken và các nguyên tố đất hiếm.

Hiệu ứng thuận từ Bản chất vật lý về nhiều mặt tương tự như sự phân cực hồi phục lưỡng cực của chất điện môi.

ĐẾN chất sắt từ bao gồm các chất có độ thấm từ cao (lên tới 10 6), phụ thuộc rất nhiều vào cường độ của từ trường và nhiệt độ bên ngoài.

Nam châm sắt được đặc trưng bởi trật tự từ bên trong, thể hiện ở sự tồn tại của các vùng vĩ mô có mô men từ định hướng song song của các nguyên tử. Tính năng chínhƯu điểm của sắt từ nằm ở khả năng từ hóa đến bão hòa trong từ trường yếu.

Chất phản sắt từ là những chất trong đó, dưới một nhiệt độ nhất định T°, sự định hướng phản song song của mômen từ của các nguyên tử hoặc ion giống hệt nhau của mạng tinh thể xuất hiện một cách tự nhiên

Khi đun nóng, chất phản sắt từ chuyển sang trạng thái thuận từ. Tính phản sắt từ được tìm thấy trong crom, mangan và một số nguyên tố đất hiếm (Ce, Nd, Sm, Tm, v.v.)

ĐẾN nam châm sắt từ bao gồm các chất có đặc tính từ tính là do tính phản sắt từ không được bù trừ. Độ thấm từ của chúng cao và phụ thuộc nhiều vào cường độ từ trường và nhiệt độ.

Một số hợp kim kim loại được đặt hàng có đặc tính sắt từ, nhưng chủ yếu là các hợp chất oxit khác nhau và ferit được quan tâm chính.

Dia-, para- và phản sắt từ có thể được kết hợp thành một nhóm từ tính yếu các chất, trong khi sắt và ferrimagnet là có từ tính cao vật liệu được quan tâm nhất.

4.2. Đặc tính từ của vật liệu

Hoạt động của vật liệu sắt từ trong từ trường được đặc trưng bởi đường cong từ hóa ban đầu:

Cơm. 4.1. Đường cong từ hóa ban đầu.

Biểu thị sự phụ thuộc của cảm ứng từ B trong vật liệu vào cường độ từ trường H.

Tính chất của vật liệu từ tính được đánh giá bằng đặc tính từ tính. Chúng ta hãy nhìn vào những cái chính.

4.2.1. Độ thấm từ tuyệt đối

Độ thấm từ tuyệt đối m a của vật liệu là tỷ số giữa cảm ứng từ B với cường độ từ trường H tại một điểm cho trước trên đường cong từ hóa của vật liệu nhất định và được biểu thị bằng H/m:

m a =V/N (4.3)

Độ thấm từ tương đối của vật liệu m là tỷ số giữa độ thấm từ tuyệt đối với hằng số từ:

m =m a /m o (4.4)

μ 0 – đặc trưng cho từ trường trong chân không (m 0 =1,256637·10 -6 H/m).

Độ thấm từ tuyệt đối chỉ được sử dụng cho mục đích tính toán. Để đánh giá tính chất của vật liệu từ tính, m được sử dụng, không phụ thuộc vào hệ đơn vị đã chọn. Nó được gọi là tính thấm từ. Độ thấm từ phụ thuộc vào cường độ từ trường:

Cơm. 4.2. Sự phụ thuộc của độ thấm từ vào cường độ từ trường.

Có m n ban đầu và độ thấm từ cực đại m m. Giá trị ban đầu được đo ở cường độ từ trường gần bằng 0.

Giá trị lớn của mn và m m cho thấy vật liệu này dễ bị từ hóa trong từ trường yếu và từ trường mạnh.

4.2.2. Hệ số nhiệt độ thấm từ

Hệ số nhiệt độ thấm từ TKm cho phép ta ước tính tính chất của sự thay đổi m tùy thuộc vào

TK μ = (μ 2 - μ 1)/ μ 1 (T 2 – T 1)

Sự phụ thuộc điển hình của μ vào T° được thể hiện trong hình 4.3.

Hình.4.3. Sự phụ thuộc điển hình của độ thấm từ của vật liệu sắt từ vào nhiệt độ

T° mà tại đó μ giảm gần bằng 0 được gọi là Nhiệt độ Curie Tk.Tại T > Tk, quá trình từ hóa bị gián đoạn do sự chuyển động nhiệt mạnh của các nguyên tử và phân tử của vật liệu, do đó vật liệu không còn tính sắt từ.

Vậy sắt nguyên chất Tc = 768°C
đối với niken Tk = 358°C
đối với coban Tc = 1131°C

4.2.3. Cảm ứng bão hòa

Cảm ứng B s, đặc trưng của mọi vật liệu từ tính, được gọi là cảm ứng bão hòa (xem hình 4.4). B s của H nhất định càng cao thì vật liệu từ tính càng tốt.

Nếu một mẫu vật liệu từ bị từ hóa bằng cách tăng liên tục cường độ từ trường H thì cảm ứng từ B cũng sẽ tăng liên tục dọc theo đường cong từ hóa ban đầu 1:

Hình.4.4. Vòng trễ của vật liệu từ tính

Đường cong này kết thúc tại điểm tương ứng với cảm ứng bão hòa B s. Khi H giảm thì cảm ứng cũng giảm, nhưng bắt đầu từ giá trị B m, các giá trị của B sẽ không trùng với đường cong từ hóa ban đầu.

4.2.4. Cảm ứng từ dư

Cảm ứng từ dư B r được quan sát thấy trong vật liệu sắt từ khi H = 0. Để khử từ một mẫu, cường độ từ trường phải đổi hướng của nó sang hướng ngược lại - H. Cường độ trường, tại đó cảm ứng bằng 0, được gọi là lực cưỡng bức H c. Hc càng cao thì khả năng khử từ của vật liệu càng ít.

Nếu sau khi khử từ một vật liệu, nó bị từ hóa theo hướng ngược lại thì sẽ hình thành một vòng khép kín, gọi là vòng trễ giới hạn – một vòng dây có sự thay đổi đều đặn về cường độ từ trường từ +H đến –H, khi cảm ứng từ bằng với cảm ứng bão hòa B s.

4.2.5. Tổn thất cụ thể do độ trễ

Đây là tổn hao PG dành cho việc đảo chiều từ hóa của một đơn vị khối lượng vật liệu trong một chu kỳ [W/kg]. Giá trị của chúng phụ thuộc vào tần số đảo chiều từ hóa và giá trị cảm ứng cực đại. Chúng được xác định (trong một chu kỳ) theo diện tích của vòng trễ.

4.2.6. Vòng trễ động

Nó được hình thành khi vật liệu được từ hóa lại bởi một từ trường xen kẽ và có diện tích lớn hơn vật liệu tĩnh, bởi vì Dưới tác dụng của từ trường xen kẽ, ngoài tổn thất do trễ còn xảy ra tổn thất do dòng điện xoáy và hậu quả từ (độ trễ thời gian của các tham số từ H), được xác định bởi độ nhớt từ của vật liệu.

4.2.7. Tổn thất năng lượng do dòng điện xoáy

Tổn thất năng lượng do dòng điện xoáy P phụ thuộc vào điện trở suất của vật liệu ρ. ρ càng lớn thì tổn thất càng nhỏ. P cũng phụ thuộc vào mật độ của vật liệu và độ dày của nó. Chúng tỷ lệ với bình phương biên độ cảm ứng từ B m và tần số f của trường xoay chiều.

4.2.8. Hệ số vuông góc của vòng trễ

Để ước tính hình dạng của vòng trễ, hãy sử dụng hệ số bình phương của vòng trễ:

K p = V r / V m (4.6)

K p càng lớn thì vòng lặp càng hình chữ nhật. Đối với vật liệu từ tính dùng trong tự động hóa và lưu trữ máy tính, K p = 0,7-0,9.

4.2.9. năng lượng thể tích cụ thể

Đặc tính này, phần ứng dụng để đánh giá tính chất của vật liệu cứng từ tính, được biểu thị bằng công thức:

W m = 1/2(B d H d), (4.7)

trong đó B d và H d lần lượt là cường độ cảm ứng và từ trường tương ứng với giá trị cực đại của thể tích riêng (Hình 4.5).

Hình.4.5. Đường cong khử từ và năng lượng từ

Năng lượng thể tích càng lớn thì vật liệu từ tính và nam châm vĩnh cửu được tạo ra từ nó càng tốt.

4.3. Phân loại vật liệu từ tính

Theo hành vi của chúng trong từ trường, tất cả các vật liệu từ tính được chia thành hai nhóm chính - từ mềm (MM) và từ cứng (HMM). MMM được đặc trưng bởi giá trị lớn của độ thấm từ ban đầu và tối đa cũng như giá trị lực cưỡng bức thấp (dưới 4000 A/m). Chúng dễ dàng bị từ hóa và khử từ và có tổn hao từ trễ thấp.

MMM càng tinh khiết thì đặc tính từ tính của nó càng tốt.

MTM có lực cưỡng bức cao (hơn 4000 A/m) và cảm ứng dư (hơn 0,1 T). Chúng bị từ hóa rất khó khăn, nhưng chúng có thể giữ được năng lượng từ tính trong một thời gian dài, tức là. đóng vai trò là nguồn của từ trường không đổi.

Dựa vào thành phần của chúng, tất cả các vật liệu từ tính được chia thành

1. kim loại
2. phi kim loại
3. điện từ.

Vật liệu từ tính kim loại là kim loại nguyên chất (sắt, coban, niken) và hợp kim từ tính của một số kim loại.

Vật liệu từ tính phi kim loại là ferrite thu được từ hỗn hợp bột oxit sắt và oxit của các kim loại khác. Các sản phẩm ferrite ép được ủ, do đó chúng biến thành các bộ phận nguyên khối rắn.

Điện từ là vật liệu tổng hợp bao gồm 60-80% vật liệu từ tính dạng bột và 40-20% chất điện môi.

Ferrite và điện từ khác với vật liệu từ tính kim loại ở điểm ρ lớn (10 2 -10 8 Ohm m), khiến tổn thất dòng điện xoáy nhỏ. Điều này cho phép chúng được sử dụng trong công nghệ tần số cao. Ngoài ra, ferrite có độ ổn định cao về các thông số từ tính trong phạm vi rộng Dải tần số(bao gồm cả lò vi sóng).

4.4. Vật liệu từ mềm kim loại

Các vật liệu từ mềm chính được sử dụng trong thiết bị điện tử là sắt carbonyl, permalloy, alsifer và thép silicon có hàm lượng carbon thấp.

4.4.1. Sắt cacbonyl

Nó là một loại bột mịn bao gồm các hạt hình cầu có đường kính 1–8 micron.

μ n = 2500 – 3000
μm = 20000 – 21000
Ns = 4,5 – 6,2 A/m

Nó được sử dụng trong sản xuất lõi điện từ tần số cao.

4.4.2. Permalloy

Hợp kim sắt-niken dễ uốn có hàm lượng niken từ 45–80% có thể dễ dàng cán thành các tấm mỏng và dải dày tới 1 micron. Với hàm lượng niken từ 45–50%, chúng được gọi là niken thấp, 60–80% được gọi là niken cao.

μ n = 2000 – 14000
μ m = 50000 – 270000
Ns = 2 – 10 A/m
ρ = 0,25 – 0,45 µOhm m

Để cải thiện các đặc tính từ tính, molypden, crom, silicon hoặc đồng được đưa vào permalloy và ủ trong hydro hoặc chân không bằng cách sử dụng máy bơm phân tử.

Permalloys hợp kim được sử dụng cho các bộ phận thiết bị hoạt động ở tần số 1–5 MHz. Permalloys có vòng trễ hình chữ nhật được sử dụng trong các bộ khuếch đại từ tính.

4.4.3. Alsifera

Chúng là những hợp kim giòn, không dẻo, bao gồm 5,5–13% nhôm, 9–10% silicon, còn lại là sắt.

μ n = 6000 – 7000
μ m = 30000 – 35000
Ns = 2,2 A/m
ρ = 0,8 µOhm m

Lõi đúc được làm từ nó, hoạt động ở dải tần lên tới 50 kHz.

4.4.4. Thép silic cacbon thấp

Chúng là hợp kim của sắt với 0,8–4,8% silicon, hàm lượng carbon không quá 0,08%. Nó mang tính chất so sánh vật liệu rẻ tiền. Việc đưa vào một lượng lớn silicon giúp cải thiện tính chất từ ​​của vật liệu, nhưng làm tăng tính dễ vỡ của nó (do đó, silicon không quá 4,8%).

Các tấm thép silicon được sản xuất bằng cách cán phôi ở trạng thái nóng và không nóng, do đó có sự phân biệt giữa thép cán nóng và thép cán nguội.

Đặc tính từ tính được cải thiện của thép cán nguội chỉ được quan sát thấy khi hướng của từ thông trùng với hướng cán. Ngược lại, tính chất của thép cán nóng cao hơn.

Bảng 4.1. Thép được sử dụng trong các thành phần ít quan trọng hơn của thiết bị điện tử.

cán nóng
cán nguội

4.5. Vật liệu cứng từ tính kim loại

Dựa trên thành phần, điều kiện và phương pháp sản xuất, vật liệu cứng từ tính được chia thành:

1. thép hợp kim được làm cứng thành mactenxit;
2. đúc hợp kim cứng từ tính;
3. nam châm bột;
4. ferrit cứng từ tính;
5. hợp kim biến dạng dẻo và băng từ.

Đặc tính của vật liệu làm nam châm vĩnh cửu là lực cưỡng bức, cảm ứng dư và năng lượng cực đại do nam châm tỏa ra không gian bên ngoài. Độ thấm từ của vật liệu làm nam châm vĩnh cửu thấp hơn MMM, lực cưỡng bức càng cao thì độ thấm từ càng thấp.

4.5.1. Thép hợp kim được làm cứng thành mactenxit

Những loại thép này đơn giản nhất và vật liệu có sẵnđối với nam châm vĩnh cửu. Chúng được hợp kim với vonfram, crom, molypden và coban. Giá trị W m ​​đối với thép martensitic là 1–4 kJ/m 3. Hiện nay, thép martensitic bị hạn chế sử dụng do tính chất từ ​​thấp, nhưng chúng không bị bỏ hẳn vì chúng rẻ và có thể được gia công trên máy cắt kim loại.

4.5.2. Hợp kim cứng từ tính đúc

Hợp kim bậc ba Al-Ni-Fe, trước đây được gọi là hợp kim, có năng lượng từ trường lớn hơn alni . Bằng cách thêm coban hoặc silicon vào các hợp kim này, tính chất từ ​​tính của chúng sẽ tăng lên. Nhược điểm của các hợp kim này là khó sản xuất các sản phẩm từ chúng. kích thước chính xác do tính dễ vỡ và độ cứng của chúng nên chỉ có thể xử lý bằng cách mài.

4.5.3. nam châm bột

Nhu cầu thu được các sản phẩm đặc biệt nhỏ với kích thước được duy trì nghiêm ngặt đã dẫn đến việc sử dụng các phương pháp luyện kim bột để sản xuất nam châm vĩnh cửu. Trong trường hợp này, có sự phân biệt giữa nam châm gốm kim loại và nam châm làm từ các hạt bột được giữ với nhau bằng chất kết dính này hoặc chất kết dính khác (nam châm nhựa kim loại).

4.5.4. Hợp kim biến dạng dẻo và băng từ

Các hợp kim như vậy bao gồm vicalloy, kunife, kuniko và một số loại khác. Những ý tưởng cơ bản về các hợp kim này được đưa ra trong Bảng 4.2.

Bảng 4.2.

Lớp hợp kim	Chem. Thành phần %, phần còn lại. Fe		N s, kA/m	tôi, KJ/m3
Vicella tôi	Công ty 51-54 10-11,5V
Vikalla II	Công ty 51-54 11,5-13 V
Kunife II	50Cu,20Ni 2.5Co
	50Cu,21Ni,29Co
Kuniko II

4.6. Ferrit

Đây là các hợp chất của oxit sắt Fe 2 O 3 với oxit của các kim loại khác: ZnO, NiO. Ferrit được làm từ hỗn hợp bột oxit của các kim loại này.

Tên của ferrit được xác định bằng tên của kim loại đơn trị, hóa trị hai, oxit của kim loại này là một phần của ferit:

Nếu ZnO là kẽm ferit

NiO – niken ferit.

Ferrit có khối mạng tinh thể, tương tự như mạng lưới Spinel có trong tự nhiên: MgO·Al 2 O 3. Hầu hết các hợp chất thuộc loại này, như quặng sắt từ tính tự nhiên FeO·Fe 2 O 3, đều có đặc tính từ. Tuy nhiên, ferrite kẽm và cadmium ferrite không có từ tính. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự hiện diện hay vắng mặt của các đặc tính từ tính được xác định bởi cấu trúc tinh thể của các vật liệu này và đặc biệt là sự sắp xếp của các ion kim loại hóa trị hai và sắt giữa các ion oxy. Trong trường hợp cấu tạo của Spinel thông thường, khi các ion Zn++ hoặc Cd++ nằm ở trung tâm của tứ diện oxy thì không có tính chất từ ​​tính. Với cấu trúc gọi là Spinel đảo ngược, khi ion Fe+++ nằm ở trung tâm của tứ diện oxy thì vật liệu có tính chất từ ​​tính. Ferrites, chỉ chứa một oxit ngoài oxit sắt, được gọi là đơn giản. Công thức hóa học của ferit đơn giản:

MeO x Fe 2 O 3 hoặc MeFe 2 O 4

Kẽm ferit – ZnFe 2 O 4, niken ferit – NiFe 2 O 4.

Không phải tất cả các ferrite đơn giản đều có từ tính. Vậy CdFe 2 O 4 là chất không có từ tính.

Các đặc tính từ tính tốt nhất được sở hữu bởi các ferit phức tạp hoặc hỗn hợp, là các dung dịch rắn của chất này trong chất kia. Trong trường hợp này, ferrite không từ tính được sử dụng kết hợp với ferrite từ tính đơn giản. Công thức chung của ferrit niken-kẽm phổ biến như sau:

mNiO Fe 2 O 3 + nZnO Fe 2 O 3 + pFeO Fe 2 O 3, (4.8)

trong đó các hệ số m, n và p xác định mối quan hệ định lượng giữa các thành phần. Thành phần phần trăm của các thành phần đóng một vai trò quan trọng trong việc thu được các đặc tính từ tính nhất định của vật liệu.

Được sử dụng rộng rãi nhất ở REA là các ferrite từ tính mềm hỗn hợp: niken-kẽm, mangan-kẽm và lithium-kẽm.

Ưu điểm của ferrite– sự ổn định của các đặc tính từ tính trong dải tần số rộng, tổn thất dòng điện xoáy thấp, hệ số suy giảm sóng từ thấp, cũng như dễ dàng chế tạo các bộ phận ferit.

Nhược điểm của tất cả các ferrite- tính dễ vỡ và sự phụ thuộc rõ rệt của tính chất từ ​​vào nhiệt độ và ảnh hưởng cơ học.

4.7. Điện từ

Đây là những vật liệu tổng hợp bao gồm các hạt vật liệu từ tính mềm được kết nối bởi một số chất điện môi hữu cơ hoặc vô cơ. Sắt carbonyl, alsifers và một số loại permalloy được sử dụng làm MMM phân tán mịn. Là chất điện môi - nhựa epoxy hoặc nhựa Bakelite, polystyrene, thủy tinh lỏng, v.v.

Mục đích của chất điện môi không chỉ là kết nối các hạt vật liệu từ tính mà còn tạo ra các lớp cách điện giữa chúng và do đó làm tăng điện trở của chất điện môi. Điều này làm giảm đáng kể tổn thất dòng điện xoáy và giúp nó có thể hoạt động ở tần số 10–100 MHz (tùy thuộc vào thành phần).

Đặc tính từ của chất điện từ có phần thấp hơn so với chất độn sắt từ ban đầu. Mặc dù vậy, điện từ vẫn được sử dụng để sản xuất lõi của các linh kiện điện tử RF. Điều này là do tính ổn định cao của các đặc tính từ tính và khả năng chế tạo lõi có hình dạng phức tạp từ chúng. Ngoài ra, các sản phẩm làm từ chất điện môi được đặc trưng bởi độ sạch bề mặt cao và độ chính xác kích thước.

Các chất điện từ tốt nhất chứa đầy chất độn: molypden permalloy hoặc sắt carbonyl.

Tính thấm từ- đại lượng, hệ số vật lý (phụ thuộc vào tính chất của môi trường) đặc trưng cho mối quan hệ giữa cảm ứng từ texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): (B) và cường độ từ trường Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): (H) trong vấn đề. Hệ số này khác nhau đối với các môi trường khác nhau, vì vậy chúng nói về tính thấm từ của một môi trường cụ thể (có nghĩa là thành phần, trạng thái, nhiệt độ, v.v.).

Lần đầu tiên được tìm thấy trong tác phẩm năm 1881 của Werner Siemens "Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus" ("Đóng góp cho lý thuyết điện từ").

Thường được ký hiệu bằng một chữ cái Hy Lạp Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc . Nó có thể là đại lượng vô hướng (đối với chất đẳng hướng) hoặc tensor (đối với chất dị hướng).

Nói chung, mối quan hệ giữa cảm ứng từ và cường độ từ trường thông qua tính thấm từ được giới thiệu như sau:

Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \vec(B) = \mu\vec(H),

Và Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \mu trong trường hợp tổng quát, điều này nên được hiểu là một tenxơ, trong ký hiệu thành phần tương ứng với:

Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem toán/README - trợ giúp thiết lập.): \ B_i = \mu_(ij)H_j

Đối với các chất đẳng hướng, tỷ lệ:

Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \vec(B) = \mu\vec(H)

có thể được hiểu theo nghĩa nhân một vectơ với một đại lượng vô hướng (độ thấm từ trong trường hợp này giảm xuống một đại lượng vô hướng).

Thường thì việc chỉ định Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \muđược sử dụng khác với ở đây, cụ thể là tính thấm từ tương đối (trong trường hợp này Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \mu trùng với điều đó trong GHS).

Thứ nguyên của độ thấm từ tuyệt đối trong SI giống như thứ nguyên của hằng số từ, nghĩa là Gn / hoặc / 2.

Độ từ tính tương đối trong SI có liên quan đến độ từ tính χ bởi hệ thức

Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem toán/README - trợ giúp thiết lập.): \mu_r = 1 + \chi,

Phân loại các chất theo giá trị thấm từ

Phần lớn các chất thuộc loại nghịch từ ( Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem phần toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \mu \lessapprox 1), hoặc thuộc lớp thuận từ ( Không thể phân tích biểu thức (Tệp thực thi texvc không tìm thấy; Xem toán/README để được trợ giúp thiết lập.): \mu \gtrapprox 1). Nhưng một số chất (sắt từ), ví dụ như sắt, có đặc tính từ tính rõ rệt hơn.

Trong sắt từ, do hiện tượng trễ nên khái niệm độ thấm từ, nói đúng ra, không được áp dụng. Tuy nhiên, trong một phạm vi thay đổi nhất định của trường từ hóa (do đó từ hóa dư có thể bị bỏ qua nhưng trước khi bão hòa), vẫn có thể xấp xỉ tốt hơn hoặc xấu hơn để biểu thị sự phụ thuộc này dưới dạng tuyến tính (và đối với từ tính mềm). vật liệu, giới hạn dưới có thể không quá quan trọng trong thực tế), và theo nghĩa này, giá trị của độ thấm từ cũng có thể được đo đối với chúng.

Tính thấm từ của một số chất, vật liệu

Độ nhạy từ của một số chất

Độ nhạy từ và độ thấm từ của một số vật liệu

Trung bình	Độ nhạy χ m (khối lượng, SI)	Độ thấm μ [H/m]	Độ thấm tương đối μ/μ 0	Một từ trường	Tần số tối đa
Metglas (tiếng Anh) Metglas )		1,25	1 000 000	ở mức 0,5 T	100 kHz
hạt nano hạt nano )		10×10 -2	80 000	ở mức 0,5 T	10 kHz
Mu kim loại		2,5×10 -2	20 000	ở mức 0,002 T
Mu kim loại			50 000
Permalloy		1,0×10 -2	70 000	ở mức 0,002 T
Thép điện		5,0×10 -3	4000	ở mức 0,002 T
Ferrite (niken-kẽm)		2,0×10 -5 - 8,0×10 -4	16-640		100 kHz ~ 1 MHz [[K:Wikipedia:Bài viết không có nguồn (quốc gia: Lỗi Lua: callParserFunction: không tìm thấy hàm "#property". )]][[K:Wikipedia:Bài viết không có nguồn (quốc gia: Lỗi Lua: callParserFunction: không tìm thấy hàm "#property". )]]
Ferrite (mangan-kẽm)		>8,0×10 -4	640 (hoặc hơn)		100 kHz ~ 1 MHz
Thép		8,75×10 -4	100	ở mức 0,002 T
Niken		1,25×10 -4	100 - 600	ở mức 0,002 T
nam châm neodymium			1.05	lên tới 1,2-1,4 T
Bạch kim		1.2569701×10 -6	1,000265
Nhôm	2,22×10 -5	1.2566650×10 -6	1,000022
Cây			1,00000043
Không khí			1,00000037
Bê tông			1
Máy hút bụi	0	1.2566371×10 -6 (μ 0)	1
Hydro	-2,2×10 -9	1.2566371×10 -6	1,0000000
Teflon		1,2567×10 -6	1,0000
ngọc bích	-2,1×10 -7	1.2566368×10 -6	0,99999976
Đồng	-6,4×10 -6 hoặc -9,2×10 -6	1.2566290×10 -6	0,999994
Nước	-8,0×10 -6	1.2566270×10 -6	0,999992
Bismut	-1,66×10 -4		0,999834
Chất siêu dẫn	−1	0	0

Xem thêm

Viết nhận xét về bài viết “Tính thấm từ”

Ghi chú

Trích đoạn mô tả tính thấm từ

Tôi cảm thấy rất tiếc cho anh ấy!.. Nhưng tiếc thay, tôi không đủ khả năng để giúp anh ấy. Và thật lòng tôi thực sự muốn biết cô bé phi thường này đã giúp đỡ anh ấy như thế nào...
- Chúng tôi đã tìm thấy chúng! – Stella lặp lại lần nữa. – Tôi không biết làm nhưng bà tôi đã giúp tôi!
Hóa ra Harold, trong suốt cuộc đời của mình, thậm chí không có thời gian để tìm hiểu xem gia đình anh đã phải chịu đựng khủng khiếp như thế nào khi hấp hối. Anh ta là một hiệp sĩ chiến binh, và chết trước khi thành phố của anh ta rơi vào tay những “kẻ hành quyết” như vợ anh ta dự đoán.
Nhưng ngay khi thấy mình ở trong thế giới xa lạ, kỳ diệu của những người “đã ra đi”, anh ngay lập tức có thể thấy số phận tàn ác và tàn nhẫn đã đối xử với “những người thân yêu và duy nhất” của anh như thế nào. Sau đó, như bị ma ám, anh dành cả đời cố gắng bằng cách nào đó, ở đâu đó để tìm thấy những người thân yêu nhất của anh trên toàn thế giới rộng lớn này... Và anh đã tìm kiếm họ trong một thời gian rất dài, hơn một nghìn năm, cho đến khi Một ngày nọ, một người hoàn toàn xa lạ, cô gái ngọt ngào Stella đã không đề nghị anh “làm anh hạnh phúc” và không mở “người khác” đó cánh cửa bên phảiđể cuối cùng tìm được chúng cho anh ấy...
- Bạn có muốn tôi chỉ cho bạn? - cô bé lại gợi ý
Nhưng tôi không còn chắc chắn liệu mình có muốn nhìn thấy thứ gì khác hay không... Bởi vì những hình ảnh cô ấy vừa thể hiện đã làm tổn thương tâm hồn tôi, và không thể loại bỏ chúng quá nhanh để muốn nhìn thấy một phần tiếp theo nào đó...
“Nhưng bạn muốn xem chuyện gì đã xảy ra với họ!” – bé Stella tự tin khẳng định “sự thật”.
Tôi nhìn Harold và thấy trong mắt anh ấy sự hiểu biết hoàn toàn về những gì tôi vừa trải qua một cách bất ngờ.
– Tôi biết bạn đã thấy gì... Tôi đã xem nó rất nhiều lần. Nhưng bây giờ họ đang hạnh phúc, chúng tôi rất thường xuyên đến nhìn họ... Và cả những người “cũ” của họ nữa… - “hiệp sĩ buồn” lặng lẽ nói.
Và chỉ sau đó tôi mới nhận ra rằng Stella, đơn giản, khi anh ấy muốn, đã chuyển anh ấy về quá khứ của chính mình, giống như cô ấy vừa làm!!! Và cô ấy đã làm điều đó gần như một cách tinh nghịch!.. Tôi thậm chí còn không nhận thấy cô gái trong sáng, tuyệt vời này ngày càng bắt đầu “trói tôi với cô ấy” như thế nào, đối với tôi gần như trở thành một phép màu thực sự, điều mà tôi không ngừng muốn xem... Và người mà tôi không muốn rời xa chút nào... Khi đó tôi gần như không biết gì và không thể làm gì ngoại trừ những gì tôi có thể hiểu và học được, và tôi thực sự muốn học ít nhất điều gì đó từ cô ấy trong khi vẫn còn những điều như vậy. một cơ hội.
- Xin hãy đến với tôi! – Stella đột nhiên buồn bã, thì thầm khe khẽ, “con biết là con chưa thể ở lại đây… Bà nói rằng con sẽ không ở lại rất, rất lâu nữa… Rằng con chưa thể chết được.” Nhưng bạn đến...
Mọi thứ xung quanh đột nhiên trở nên tối tăm và lạnh lẽo, như thể những đám mây đen đột nhiên bao phủ một thế giới Stella đầy màu sắc và tươi sáng như vậy...
- Ôi, đừng nghĩ đến những điều khủng khiếp như vậy! – cô gái phẫn nộ, và giống như một nghệ sĩ dùng cọ vẽ trên canvas, cô nhanh chóng “sơn lại” mọi thứ một lần nữa bằng màu sắc nhẹ nhàng và vui tươi.
- Thế này có thực sự tốt hơn không? – cô hài lòng hỏi.
“Đó thực sự chỉ là suy nghĩ của tôi thôi sao?…” Tôi không tin nữa.
- Chắc chắn rồi! – Stella cười lớn. “Bạn mạnh mẽ nên bạn tạo ra mọi thứ xung quanh mình theo cách riêng của mình.”
– Nghĩ thế nào đây?.. – Tôi vẫn chưa “nhập” được cái không thể hiểu được.
“Chỉ cần im lặng và chỉ thể hiện những gì bạn muốn thể hiện,” người bạn tuyệt vời của tôi nói như một lẽ đương nhiên. “Bà tôi đã dạy tôi điều đó.”
Tôi nghĩ rằng có vẻ như đã đến lúc tôi phải “gây sốc” cho người bà “bí mật” của mình một chút, người (tôi gần như chắc chắn về điều này!) có lẽ đã biết điều gì đó, nhưng vì lý do nào đó lại chưa muốn dạy tôi điều gì .. .
“Vậy là cậu muốn xem chuyện gì đã xảy ra với những người thân yêu của Harold?” – cô bé sốt ruột hỏi.
Thành thật mà nói, tôi không có quá nhiều ham muốn, vì tôi không chắc mình sẽ mong đợi điều gì từ “chương trình” này. Nhưng để không làm mất lòng Stella hào phóng, cô đã đồng ý.
– Tôi sẽ không cho bạn xem trong một thời gian dài. Tôi hứa! Nhưng cậu nên biết về họ phải không?.. – cô gái nói với giọng vui vẻ. - Nhìn này, con trai sẽ là người đầu tiên...

Điều ngạc nhiên nhất của tôi là, không giống như những gì tôi đã thấy trước đây, chúng tôi thấy mình ở một thời gian và địa điểm hoàn toàn khác, giống với nước Pháp, và quần áo gợi nhớ đến thế kỷ thứ mười tám. Một chiếc xe ngựa có mái che tuyệt đẹp đang chạy dọc theo một con phố rộng rãi rải sỏi, bên trong đang ngồi một chàng trai và một phụ nữ trong bộ vest rất đắt tiền, và dường như đang có tâm trạng rất tồi tệ... Chàng trai bướng bỉnh chứng minh điều gì đó với cô gái, và cô ấy , không nghe lời anh chút nào, bình tĩnh lơ lửng đâu đó trong giấc mơ của bạn hơn là người đàn ông trẻ rất phiền phức...
- Bạn thấy đấy, chính là anh ấy! Điều này giống nhau" cậu bé“… chỉ sau rất nhiều năm,” Stella lặng lẽ thì thầm.
- Làm sao bạn biết đó thực sự là anh ấy? – tôi vẫn chưa hiểu lắm, tôi hỏi.
- Tất nhiên là rất đơn giản! – cô bé ngạc nhiên nhìn tôi. – Tất cả chúng ta đều có bản chất, và bản chất có “chìa khóa” riêng để tìm ra mỗi người trong chúng ta, bạn chỉ cần biết cách nhìn. Đây nhìn...
Cô ấy lại cho tôi xem đứa bé, con trai của Harold.
– Hãy nghĩ về bản chất của anh ấy, và bạn sẽ thấy…
Và tôi ngay lập tức nhìn thấy một thực thể trong suốt, rực rỡ, mạnh mẽ đến kinh ngạc, trên ngực có một ngôi sao năng lượng “kim cương” bất thường đang cháy. “Ngôi sao” này tỏa sáng và lung linh với đủ màu sắc của cầu vồng, lúc giảm dần, lúc tăng dần, như thể đang dao động chậm rãi, và lấp lánh rực rỡ như thể nó thực sự được tạo ra từ những viên kim cương lộng lẫy nhất.
– Bạn có thấy ngôi sao ngược kỳ lạ này trên ngực anh ấy không? - Đây là “chìa khóa” của anh ấy. Và nếu bạn cố gắng đi theo anh ta, giống như một sợi chỉ, thì nó sẽ dẫn bạn thẳng đến Axel, người có cùng một ngôi sao - đây là bản chất giống nhau, chỉ ở lần tái sinh tiếp theo của nó.
Tôi nhìn cô ấy bằng cả đôi mắt, và dường như nhận thấy điều này, Stella cười và vui vẻ thừa nhận:
– Đừng nghĩ rằng chính tôi – chính bà tôi đã dạy tôi!..
Tôi rất xấu hổ khi cảm thấy mình hoàn toàn bất tài, nhưng mong muốn được biết nhiều hơn gấp trăm lần so với bất kỳ sự xấu hổ nào, nên tôi giấu niềm tự hào của mình càng sâu càng tốt và cẩn thận hỏi:
– Nhưng còn tất cả những “thực tế” đáng kinh ngạc mà chúng ta đang thấy ở đây thì sao? Rốt cuộc, đây là cuộc sống cụ thể của người khác và bạn không tạo ra chúng giống như cách bạn tạo ra tất cả thế giới của mình?
- Ôi không! – cô bé lại vui mừng khi có cơ hội giải thích điều gì đó với tôi. - Dĩ nhiên là không! Đây chỉ là quá khứ mà tất cả những người này đã từng sống và tôi sẽ đưa bạn và tôi đến đó.
- Còn Harold? Làm thế nào để anh ấy nhìn thấy tất cả những điều này?
- Ồ, thật dễ dàng cho anh ấy! Anh ấy cũng giống như tôi, đã chết nên có thể di chuyển đi bất cứ đâu anh ấy muốn. Suy cho cùng, anh ấy không còn cơ thể vật lý nữa nên bản thể của anh ấy không biết bất kỳ trở ngại nào ở đây và có thể đi đến bất cứ nơi nào nó muốn… giống như tôi… – cô bé nói xong buồn bã hơn.
Tôi buồn bã nghĩ rằng những gì đối với cô ấy chỉ là một “sự chuyển giao đơn giản về quá khứ”, đối với tôi, dường như trong một thời gian dài sẽ là “bí ẩn đằng sau bảy ổ khóa”... Nhưng Stella, như thể nghe thấy suy nghĩ của tôi, lập tức vội vã đi tới. trấn an tôi:
- Bạn sẽ thấy, nó rất đơn giản! Bạn chỉ cần cố gắng thôi.
– Và những “chìa khóa” này không bao giờ được người khác lặp lại phải không? – Tôi quyết định tiếp tục câu hỏi của mình.
“Không, nhưng đôi khi có chuyện khác xảy ra…” vì lý do nào đó, đứa bé trả lời, mỉm cười hài hước. “Đó chính xác là lý do tôi bị bắt ngay từ đầu, thậm chí họ còn đánh tôi rất nặng… Ôi, điều đó thật ngu ngốc!..”
- Nhưng như? – Tôi hỏi, rất quan tâm.
Stella lập tức vui vẻ trả lời:
- Ồ, chuyện đó buồn cười lắm! - và sau khi suy nghĩ một chút, cô ấy nói thêm, “nhưng nó cũng nguy hiểm… Tôi đang tìm kiếm hóa thân trong quá khứ của bà tôi trên tất cả các “tầng” và thay vì bà, một thực thể hoàn toàn khác lại xuất hiện dọc theo “sợi chỉ” của bà. , bằng cách nào đó đã cố gắng “sao chép” “bông hoa” của bà tôi (dường như cũng là một “chìa khóa”!) Và, ngay khi tôi kịp vui mừng vì cuối cùng đã tìm thấy nó, thực thể xa lạ này đã đánh vào ngực tôi một cách không thương tiếc. Vâng, nhiều đến mức tâm hồn tôi gần như bay đi!..
- Làm sao anh thoát khỏi cô ấy được? – Tôi rất ngạc nhiên.
“Chà, thành thật mà nói, tôi không có bỏ nó đi…” cô gái trở nên xấu hổ. - Tôi vừa gọi cho bà tôi...
– Bạn gọi “sàn” là gì? – Tôi vẫn chưa thể bình tĩnh được.
– Chà, đây là những “thế giới” khác nhau, nơi tinh hoa của người chết sinh sống... Ở những nơi đẹp đẽ nhất và cao quý nhất, những người tốt bụng... và có lẽ, cả những người mạnh nhất cũng sống.
- Người như cậu à? – Tôi mỉm cười hỏi.
- Ồ, không, tất nhiên rồi! Có lẽ tôi vô tình đến đây. – Cô gái nói hoàn toàn chân thành. – Bạn có biết điều gì thú vị nhất không? Từ “tầng” này chúng ta có thể đi bộ khắp nơi, nhưng từ “tầng” khác thì không ai có thể đến được đây... Điều đó không thú vị sao?..
Vâng, nó rất lạ và rất thú vị đối với bộ não “chết đói” của tôi, và tôi thực sự muốn biết nhiều hơn nữa!.. Có lẽ bởi vì cho đến ngày đó chưa có ai thực sự giải thích điều gì cho tôi, nhưng chỉ thỉnh thoảng có ai đó - đưa ra (như , chẳng hạn như “những người bạn ngôi sao” của tôi), và do đó, ngay cả lời giải thích trẻ con đơn giản như vậy cũng đã khiến tôi vui mừng lạ thường và khiến tôi càng đi sâu hơn vào các thí nghiệm, kết luận và sai lầm của mình… như thường lệ, tìm ra mọi thứ đã có diễn biến lại càng không rõ ràng. Vấn đề của tôi là tôi có thể làm hoặc tạo ra những thứ “bất thường” rất dễ dàng, nhưng toàn bộ vấn đề là tôi cũng muốn hiểu cách tôi tạo ra tất cả... Và đây chính xác là điều mà tôi vẫn chưa thành công lắm ...

6. VẬT LIỆU TỪ TÍNH

Tất cả các chất đều có từ tính và bị từ hóa trong từ trường bên ngoài.

Dựa vào tính chất từ ​​của chúng, vật liệu được chia thành từ tính yếu ( vật liệu nghịch từ Và thuận nam châm) và có từ tính cao ( chất sắt từ Và nam châm sắt từ).

Diamagnetsμr < 1, значение которой не зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Диамагнетиками являются вещества, атомы (молекулы) которых в отсутствие намагничивающего поля имеют магнитный момент равный нулю: водород, инертные газы, большинство органических соединений и некоторые металлы ( Cu, Zn, Ag, Au, Hg), cũng như TRONG Tôi, Ga, Sb.

Thuận từ- chất có tính thấm từμr> 1, trong trường yếu không phụ thuộc vào cường độ của từ trường bên ngoài. Các chất thuận từ bao gồm các chất mà nguyên tử (phân tử) khi không có từ trường có mômen từ khác 0: oxy, nitơ oxit, muối sắt, coban, niken và các nguyên tố đất hiếm, kim loại kiềm, nhôm, bạch kim.

Các vật liệu nghịch từ và thuận từ đều có tính thấm từμrgần gũi với sự thống nhất. Ứng dụng trong công nghệ làm vật liệu từ tính còn hạn chế.

Trong các vật liệu có từ tính cao, độ thấm từ lớn hơn đáng kể so với đơn vị (μr >> 1) và phụ thuộc vào cường độ từ trường. Chúng bao gồm: sắt, niken, coban và hợp kim của chúng, cũng như hợp kim của crom và mangan, gadolinium, ferrit có nhiều thành phần khác nhau.

6.1. Đặc tính từ của vật liệu

Tính chất từ ​​của vật liệu được đánh giá đại lượng vật lý, gọi là đặc tính từ.

Tính thấm từ

Phân biệt liên quan đến Và tuyệt đối độ thấm từ chất (vật liệu) có mối liên hệ với nhau bằng mối quan hệ

μa = μ o ·μ, Gn/m

μo – hằng số từ, μo = 4π ·10 -7H/m;

μ - độ thấm từ tương đối (đại lượng không thứ nguyên).

Độ thấm từ tương đối được sử dụng để mô tả các tính chất của vật liệu từ tính.μ (thường được gọi là tính thấm từ), và để tính toán thực tế, người ta sử dụng tính thấm từ tuyệt đốiμa, được tính bằng phương trình

μa = TRONG /N,Gn/m

N– cường độ từ trường (bên ngoài), A/m

TRONG – cảm ứng từ trường trong nam châm.

Giá trị lớnμ cho thấy vật liệu dễ bị từ hóa trong từ trường yếu và từ trường mạnh. Độ thấm từ của hầu hết nam châm phụ thuộc vào cường độ của từ trường.

Để mô tả đặc tính từ, một đại lượng không thứ nguyên được gọi là độ nhạy từ χ .

μ = 1 + χ

Hệ số nhiệt độ thấm từ

Tính chất từ ​​của một chất phụ thuộc vào nhiệt độμ = μ (T) .

Để mô tả bản chất của sự thay đổitính chất từ ​​với nhiệt độsử dụng hệ số nhiệt độ thấm từ.

Sự phụ thuộc của độ nhạy từ của vật liệu thuận từ vào nhiệt độTmô tả bằng định luật Curie

Ở đâu C - Hằng số Curie .

Đặc tính từ của sắt từ

Sự phụ thuộc của các tính chất từ ​​của sắt từ có tính chất phức tạp hơn, thể hiện trên hình và đạt cực đại ở nhiệt độ gần bằngQ ĐẾN.

Nhiệt độ tại đó độ nhạy từ giảm mạnh, gần như bằng 0, được gọi là nhiệt độ Curie -Q ĐẾN. Ở nhiệt độ cao hơnQĐẾN Quá trình từ hóa của sắt từ bị gián đoạn do chuyển động nhiệt mạnh của các nguyên tử và phân tử và vật liệu không còn tính sắt từ và trở thành thuận từ.

Đối với sắt Q k = 768 ° C, đối với niken Q k = 358 ° C, đối với coban Q k = 1131 ° C.

Trên nhiệt độ Curie, sự phụ thuộc của độ nhạy từ của chất sắt từ vào nhiệt độTđược mô tả bởi định luật Curie-Weiss

Quá trình từ hóa của vật liệu có từ tính cao (sắt nam châm) có độ trễ. Nếu một vật sắt từ đã khử từ được từ hóa trong một trường ngoài thì nó sẽ bị từ hóa theo đường cong từ hóa B = B(H) . Nếu sau đó, bắt đầu từ một giá trị nào đóHbắt đầu giảm cường độ trường, sau đó cảm ứngBsẽ giảm với một số độ trễ ( độ trễ) liên quan đến đường cong từ hóa. Khi trường theo hướng ngược lại tăng lên, chất sắt từ bị khử từ, sau đó từ hóa lại và với một sự thay đổi mới về hướng của từ trường, nó có thể quay trở lại điểm xuất phát từ nơi bắt đầu quá trình khử từ. Vòng lặp kết quả thể hiện trong hình được gọi là vòng lặp trễ.

Tại một số lực căng tối đaN tôi trường từ hóa, chất bị từ hóa đến trạng thái bão hòa, trong đó cảm ứng đạt giá trịTRONG N, được gọi làcảm ứng bão hòa.

Cảm ứng từ dư TRONG VỀ – quan sát thấy trong vật liệu sắt từ, được từ hóa đến bão hòa, trong quá trình khử từ của nó, khi cường độ từ trường bằng không. Để khử từ một mẫu vật liệu, cường độ từ trường phải thay đổi hướng của nó sang hướng ngược lại (-N). Cường độ trườngNĐẾN , tại đó cảm ứng bằng 0, được gọi là lực lượng cưỡng chế(lực giữ) .

Sự đảo ngược từ tính của sắt từ trong từ trường xen kẽ luôn đi kèm với tổn thất nhiệt năng, gây ra bởi tổn thất trễ Và tổn thất động. Tổn hao động có liên quan đến dòng điện xoáy sinh ra trong thể tích của vật liệu và phụ thuộc vào điện trở vật chất, giảm dần khi điện trở tăng. Tổn thất trễW trong một chu kỳ đảo ngược từ hóa được xác định bởi diện tích của vòng trễ

và có thể tính được một đơn vị thể tích của một chất bằng công thức thực nghiệm

J/m 3

Ở đâu η - hệ số phụ thuộc vào vật liệu,B N - cảm ứng tối đa đạt được trong chu kỳ,N– số mũ bằng 1,6 tùy theo chất liệu¸ 2.

Tổn thất năng lượng riêng do hiện tượng trễ R G – Tổn hao do đảo chiều từ hóa của một đơn vị khối lượng trên một đơn vị thể tích vật liệu trong một giây.

Ở đâu f – Tần số xoay chiều,T- chu kỳ dao động.

Từ giảo

Từ giảo - hiện tượng thay đổi kích thước hình học và hình dạng của nam châm sắt khi cường độ của từ trường thay đổi, tức là khi bị từ hóa. Thay đổi tương đối về kích thước vật liệuΔ tôi/ tôicó thể tích cực và tiêu cực. Đối với niken, độ từ giảo nhỏ hơn 0 và đạt giá trị 0,004%.

Theo nguyên lý của Le Chatelier về khả năng chống chịu của hệ thống trước tác động của các yếu tố bên ngoài đang tìm cách thay đổi trạng thái này, biến dạng cơ học của sắt từ, dẫn đến thay đổi kích thước của nó, sẽ ảnh hưởng đến từ hóa của các vật liệu này.

Nếu, trong quá trình từ hóa, một vật thể bị giảm kích thước theo một hướng nhất định thì việc tác dụng một lực nén cơ học theo hướng này sẽ thúc đẩy quá trình từ hóa, còn việc kéo giãn sẽ khiến cho quá trình từ hóa trở nên khó khăn.

6.2. Phân loại vật liệu sắt từ

Tất cả các vật liệu sắt từ được chia thành hai nhóm dựa trên hành vi của chúng trong từ trường.

Từ mềm – có tính thấm từ caoμ và lực cưỡng bức thấpNĐẾN< 10Là. Chúng dễ dàng bị từ hóa và khử từ. Chúng có tổn thất trễ thấp, tức là vòng trễ hẹp.

Đặc tính từ tính phụ thuộc vào độ tinh khiết hóa học và mức độ biến dạng của cấu trúc tinh thể. Càng ít tạp chất(VỚI, R, CON TRAI) , mức độ đặc tính của vật liệu càng cao, do đó cần phải loại bỏ chúng và các oxit trong quá trình sản xuất sắt từ và cố gắng không làm biến dạng cấu trúc tinh thể của vật liệu.

Vật liệu từ cứng – Có tuyệt vờiN K > 0,5 MA/m và cảm ứng dư (TRONG VỀ ≥ 0,1T). Chúng tương ứng với một vòng trễ rộng. Chúng bị từ hóa rất khó khăn, nhưng chúng có thể giữ được năng lượng từ tính trong vài năm, tức là. đóng vai trò là nguồn tạo ra từ trường không đổi. Vì vậy, nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ chúng.

Dựa trên thành phần của chúng, tất cả các vật liệu từ tính được chia thành:

· kim loại;

· phi kim loại;

· điện từ.

Vật liệu từ tính kim loại - đây là những kim loại nguyên chất (sắt, coban, niken) và hợp kim từ tính của một số kim loại.

Để phi kim loại vật liệu bao gồm ferrit, thu được từ bột oxit sắt và các kim loại khác. Chúng được ép và nung ở nhiệt độ 1300 - 1500°C và biến thành các bộ phận từ tính nguyên khối rắn. Ferrites, giống như vật liệu từ tính kim loại, có thể là từ mềm hoặc từ cứng.

Điện từ – đây là những vật liệu tổng hợp từ 60–80% vật liệu từ tính dạng bột và 40–20% chất điện môi hữu cơ. Ferrit và điện từ có điện trở suất cao (ρ = 10  10 8 Ohm m), điện trở cao của các vật liệu này đảm bảo tổn thất năng lượng động ở mức thấp điện trường và cho phép chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghệ tần số cao.

6.3. Vật liệu từ tính kim loại

6.3.1. Kim loại từ mềm nguyên vật liệu

Vật liệu từ mềm kim loại bao gồm sắt carbonyl, permalloy, alsifer và thép silicon có hàm lượng carbon thấp.

Sắt cacbonyl – thu được bằng cách phân hủy nhiệt chất lỏng pentacarbonyl sắtF e( CO ) 5 để thu được các hạt sắt dạng bột nguyên chất:

F e( CO ) 5 → Fe+ 5 СО,

ở nhiệt độ khoảng 200°Cvà áp suất 15 MPa. Các hạt sắt có dạng hình cầu với kích thước từ 1 – 10 micron. Để loại bỏ các hạt carbon, bột sắt được xử lý nhiệt trong môi trường N 2 .

Độ thấm từ của sắt carbonyl đạt 20000, lực cưỡng bức là 4,5¸ 6,2Là. Bột sắt được dùng để chế tạo cao tần điện từ lõi, làm chất độn trong băng từ.

Permalloi –hợp kim sắt-niken dễ uốn. Để cải thiện thuộc tính, hãy thêm Mơ, VỚI r, Cu, sản xuất permalloy pha tạp. Chúng có độ dẻo cao và dễ dàng cuộn thành tấm và dải có kích thước lên tới 1 micron.

Nếu hàm lượng niken trong permalloy là 40 - 50% thì gọi là niken thấp, nếu 60 - 80% - niken cao.

Permalloys có cấp độ caođặc tính từ tính, được đảm bảo không chỉ bởi thành phần và độ tinh khiết hóa học cao của hợp kim mà còn bằng cách xử lý chân không nhiệt đặc biệt. Permalloys có mức độ thấm từ ban đầu rất cao từ 2000 đến 30000 (tùy thuộc vào thành phần) trong vùng có từ trường yếu, điều này là do cường độ từ giảo và tính đẳng hướng của tính chất từ ​​thấp. Đặc biệt hiệu suất cao có một siêu kim loại, độ thấm từ ban đầu là 100.000 và mức tối đa đạt tới 1,5· 10 6 lúc B= 0,3 T.

Permalloy được cung cấp ở dạng dải, tấm và thanh. Permalloys có hàm lượng niken thấp được sử dụng để sản xuất lõi điện cảm, máy biến áp cỡ nhỏ và bộ khuếch đại từ tính, niken cao permalloi – cho các bộ phận thiết bị hoạt động ở tần số âm và siêu âm. Đặc tính từ của permalloys ổn định ở mức –60 +60°С.

Alsifera – dễ vỡ không dễ uốn hợp kim có thành phần Al – Sĩ– Fe , bao gồm 5,5 – 13%Al, 9 – 10 % Sĩ, phần còn lại là sắt. Alsifer có đặc tính tương tự như permalloy nhưng rẻ hơn. Lõi đúc được làm từ nó, màn hình từ tính và các bộ phận rỗng khác có độ dày thành ít nhất 2 - 3 mm được đúc. Tính dễ vỡ của alsifer làm hạn chế phạm vi ứng dụng của nó. Lợi dụng tính dễ vỡ của alsifer, nó được nghiền thành bột, được sử dụng làm chất độn sắt từ trong máy ép tần số cao. điện từ(lõi, vòng).

Thép cacbon thấp silicon (thép điện) – hợp kim sắt và silicon (0,8 - 4,8%Sĩ). Vật liệu từ mềm chính để sử dụng đại chúng. Nó dễ dàng cuộn thành tấm và dải 0,05 - 1 mm và là vật liệu rẻ tiền. Silicon, được tìm thấy trong thép ở trạng thái hòa tan, thực hiện hai chức năng.

· Bằng cách tăng điện trở suất của thép, silicon làm giảm tổn thất động lực liên quan đến dòng điện xoáy. Sức đề kháng tăng lên do sự hình thành silic SiO 2 là kết quả của phản ứng

2 FeO + Tôi→ 2Fe+ SiO 2 .

· Sự có mặt của silic hòa tan trong thép thúc đẩy quá trình phân hủy xi măngit Fe3C – các tạp chất có hại làm giảm đặc tính từ tính và giải phóng cacbon dưới dạng than chì. Trong trường hợp này, sắt nguyên chất được hình thành, sự phát triển của các tinh thể trong đó làm tăng mức độ đặc tính từ tính của thép.

Không nên đưa silicon vào thép với lượng vượt quá 4,8%, vì trong khi giúp cải thiện các đặc tính từ tính, silicon làm tăng mạnh độ giòn của thép và làm giảm nó. tính chất cơ học.

6.3.2. Vật liệu từ cứng kim loại

Vật liệu từ cứng - đây là những chất sắt từ có lực cưỡng bức cao (lớn hơn 1 kA/m) và giá trị cảm ứng từ dư lớnTRONG VỀ. Dùng để sản xuất nam châm vĩnh cửu.

Tùy thuộc vào thành phần, điều kiện và phương pháp sản xuất, chúng được chia thành:

· thép martensitic hợp kim;

· đúc hợp kim từ cứng.

Thép hợp kim martensitic – đây là về thép carbon và thép hợp kimCr, W, Co, Mo . Carbon thép già đi nhanh chóng và thay đổi tính chất của chúng nên hiếm khi được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu. Để sản xuất nam châm vĩnh cửu, thép hợp kim được sử dụng - vonfram và crom (N C ≈ 4800 Là,TRONG O ≈ 1 T), được sản xuất ở dạng thanh có hình dạng khác nhau phần. Thép coban có độ kháng từ cao hơn (N C ≈ 12000 Là,TRONG O ≈ 1 T) so với vonfram và crom. Lực lượng cưỡng chế N VỚI thép coban tăng khi hàm lượng tăng VỚIỒ.

Đúc hợp kim từ cứng. Tính chất từ ​​tính được cải thiện của hợp kim là do thành phần được lựa chọn đặc biệt và xử lý đặc biệt - làm mát nam châm sau khi đúc trong từ trường mạnh, cũng như xử lý nhiệt nhiều giai đoạn đặc biệt dưới dạng tôi và tôi kết hợp với từ tính. xử lý, được gọi là làm cứng phân tán.

Ba nhóm hợp kim chính được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu:

· Hợp kim sắt – coban – molypden kiểu làm lại bằng lực cưỡng bứcN K = 12 – 18 kA/m.

· Nhóm hợp kim:

§ đồng – niken – sắt;

§ đồng – niken – coban;

§ sắt - mangan, hợp kimnhôm hoặc titan;

§ sắt – coban – vanadi (F e– Co – V).

Hợp kim đồng - niken - sắt được gọi là kunife (VỚI bạn– Ni - Fe). hợp kim F e– Co – V (sắt - coban - vanadi) được gọi là vikala . Hợp kim thuộc nhóm này có lực cưỡng bức NĐẾN = 24 – 40 kA/m. Có sẵn ở dạng dây và tấm.

· Hệ thống hợp kim sắt – niken – nhôm(F e – Ni– Al), trước đây gọi là hợp kim alni. Hợp kim chứa 20 - 33% Ni + 11 – 17% Al, phần còn lại là sắt. Thêm coban, đồng, titan, silicon và niobi vào hợp kim sẽ cải thiện tính chất từ ​​tính của chúng, tạo điều kiện thuận lợi cho công nghệ sản xuất, đảm bảo độ lặp lại của các thông số và cải thiện tính chất cơ học. Dấu hiệu hiện đại của thương hiệu chứa các chữ cái biểu thị các kim loại được thêm vào (Y - nhôm, N - niken, D - đồng, K - coban, T - titan, B - niobium, C - silicon), số - hàm lượng của nguyên tố, chữ cái xuất hiện trước số, ví dụ: UNDC15.

Hợp kim có giá trị kháng từ cao NĐẾN = 40 – 140 kA/m và năng lượng từ dự trữ lớn.

6.4. Vật liệu từ tính phi kim loại. Ferrit

Ferrites là vật liệu sắt từ gốm có độ dẫn điện tử thấp. Độ dẫn điện thấp kết hợp với đặc tính từ tính cao cho phép ferrite được sử dụng rộng rãi ở tần số cao.

Ferrites được làm từ hỗn hợp bột bao gồm oxit sắt và các oxit được chọn lọc đặc biệt của các kim loại khác. Chúng được ép và sau đó thiêu kết ở nhiệt độ cao. Công thức hóa học chung là:

MeO Fe 2 O 3 hoặc MeFe 2 O 4,

Ở đâu Mehbiểu tượng kim loại hóa trị hai.

Ví dụ,

ZnO Fe 2 O 3 hoặc

NiO Fe 2 O 3 hoặc NiFe 2 O 4

Ferrites có mạng tinh thể dạng khối lập phươngMgOAl 2 Ô 3 - magie aluminat.Không phải tất cả ferrite đều có từ tính. Sự có mặt của tính chất từ ​​có liên quan đến sự sắp xếp của các ion kim loại trong mạng tinh thể lập phương. Vì vậy hệ thốngZnFe 2 O 4 không có tính chất sắt từ.

Ferrite được sản xuất theo công nghệ gốm sứ. Các oxit kim loại dạng bột ban đầu được nghiền trong máy nghiền bi, ép và nung trong lò nung. Than bánh thiêu kết được nghiền thành bột mịn và thêm chất làm dẻo, ví dụ như dung dịch rượu polyvinyl. Từ khối lượng thu được, các sản phẩm ferrite được ép - lõi, vòng, được nung trong không khí ở nhiệt độ 1000 - 1400 ° C. Các sản phẩm cứng, giòn, chủ yếu có màu đen chỉ có thể được xử lý bằng cách mài và đánh bóng.

Từ mềm ferrite

Từ mềmFerrite được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử tần số cao và chế tạo thiết bị để sản xuất bộ lọc, máy biến áp cho bộ khuếch đại tần số thấp và tần số cao, ăng-ten cho thiết bị phát và thu sóng vô tuyến, máy biến áp xung và bộ điều biến từ. Ngành công nghiệp sản xuất các loại ferrite từ mềm sau đây với nhiều loại từ tính và tính chất điện: niken - kẽm, mangan - kẽm và liti - kẽm. Tần số giới hạn trên của việc sử dụng ferrite phụ thuộc vào thành phần của chúng và thay đổi đối với các loại ferrite khác nhau từ 100 kHz đến 600 MHz, lực cưỡng bức là khoảng 16 A / m.

Ưu điểm của ferrite là tính ổn định của đặc tính từ tính và sự dễ dàng tương đối trong việc chế tạo các bộ phận vô tuyến. Giống như tất cả các vật liệu sắt từ, ferrite chỉ giữ được đặc tính từ của chúng ở nhiệt độ Curie, nhiệt độ này phụ thuộc vào thành phần của ferrite và dao động từ 45 ° đến 950 ° C.

Ferit từ cứng

Để sản xuất nam châm vĩnh cửu, người ta sử dụng ferrit từ cứng; ferrit bari được sử dụng rộng rãi nhất (VaO 6 Fe 2 O 3 ). Chúng có cấu trúc tinh thể lục giác với kích thước lớnNĐẾN . Bari ferrite là một vật liệu đa tinh thể. Chúng có thể đẳng hướng - các tính chất giống nhau của ferrite theo mọi hướng là do các hạt tinh thể được định hướng tùy ý. Nếu trong quá trình ép nam châm, khối bột tiếp xúc với từ trường bên ngoài có cường độ cao thì các hạt ferit kết tinh sẽ định hướng theo một hướng và nam châm sẽ có tính dị hướng.

Bari ferrite được đặc trưng bởi tính ổn định tốt của các đặc tính của chúng, nhưng nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và ứng suất cơ học. Nam châm ferrite bari có giá rẻ.

6.5. Điện từ

Điện từ - đây là những vật liệu tổng hợp bao gồm các hạt vật liệu từ tính mềm mịn liên kết với nhau bằng chất điện môi hữu cơ hoặc vô cơ. Sắt carbonyl, alsifer và một số loại permalloy, được nghiền thành trạng thái bột, được sử dụng làm vật liệu từ tính mềm.

Polystyrene, nhựa Bakelite, thủy tinh lỏng, v.v. được sử dụng làm chất điện môi.

Mục đích của chất điện môi không chỉ là kết nối các hạt vật liệu từ tính mà còn cách ly chúng với nhau và do đó làm tăng mạnh giá trị điện trở suất. điện từ. Điện trở suấtrđiện từlà 10 3 – 10 4 Ohm× tôi

Điện từđược sử dụng để sản xuất lõi cho các thành phần thiết bị vô tuyến tần số cao. Quá trình sản xuất sản phẩm đơn giản hơn so với từ ferrite, bởi vì họ không yêu cầu xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao. Sản phẩm từ điện từ Chúng được đặc trưng bởi tính ổn định cao của tính chất từ ​​tính, độ sạch bề mặt cao và độ chính xác kích thước.

Điện từ chứa đầy molypden permalloy hoặc sắt cacbonyl có đặc tính từ tính cao nhất.