Магнитотвердые материалы

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов, используемых в различной аппаратуре, устройствах электромагнитной записи, фокусирующих устройствах телевизоров, микрофонах, электроизмерительных приборах, микроэлектронике, СВЧ-приборах и т.д.

Основными характеристиками магнитотвердых материалов являются коэрцитивная сила Н_с, остаточная индукция В_r и максимальная удельная магнитная энергия W_м отдаваемая материалом в пространство. Магнитная энергия пропорциональна произведению В_r и Н_c. Поскольку В_r ограничена магнитным насыщением ферромагнетика (железа), увеличение магнитной энергии достигается повышением коэрцитивной силы Н_c.

Коэрцитивная сила магнитотвердых материалов на 1 – 4 десятичных порядка больше, чем у магнитомягких материалов, однако магнитная проницаемость M у них меньше. При этом чем больше Н_с, тем меньше M.

Магнитный поток постоянного магнита с течением времени уменьшается. Это явление называют старением магнита. Старение магнитов может быть обратимым и необратимым.

Обратимое старение происходит под действием ударов, толчков, резких колебаний температуры, воздействия внешних постоянных полей. Оно приводит к снижению В_r на 1 – 3 %. Магнитные свойства при этом старении можно восстановить путем повторного намагничивания.

Необратимое старение связано с изменением структуры материала во времени и повторным намагничиванием не устраняется.

Высокая коэрцитивная сила у магнитотвердых материалов достигается созданием в кристаллической решетке большого количества внутренних напряжений, дислокаций и других дефектов путем легирования материала и последующей термической обработки. Кроме того, очень высокую Н_с получают у материалов, состоящих из смеси магнитной и немагнитной фаз. При этом частицы магнитной фазы являются настолько мелкими, что не делятся на домены.

По составу и способу получения магнитотвердые материалы подразделяются на следующие группы: углеродистые и легированные стали мартенситной структуры; литые высококоэрцитивные сплавы; металлокерамические и металлопластические магниты; магнитотвердые ферриты; сплавы на основе редкоземельных элементов; сплавы для магнитных носителей информации.