БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (МА)

По назначению М.-м. м. подразделяют на 2 группы: материалы для техники слабых токов и электротехнической стали. Важнейшими представителями М.-м. м., применяемых в технике слабых токов, являются бинарные и легированные сплавы на основе Fe — Ni ( пермаллои ) , имеющие низкую H c » 0,01 э и очень высокие µ a(до 10 5) и µ max(до 10 6). К этой же группе относятся сплавы на основе Fe — Со (например, пермендюр), которые среди М.-м. м. обладают наивысшими точкой Кюри (950—980 °С) и значением магнитной индукции насыщения B s , достигающей 2,4· 10 4 гс (2,4 тл ) , а также сплавы Fe — Al и Fe — Si — Al. Для работы при частотах до 10 5 гц используются сплавы на Fe — Со — Ni основе с постоянной магнитной проницаемостью, достигаемой термической обработкой образцов в поперечном магнитном поле, которое формирует индуцированную одноосевую анизотропию (кристаллическая магнитная анизотропия при этом должна быть как можно меньше). Постоянство магнитной проницаемости (в пределах 15%) сохраняется при индукциях до 8000 гс и обеспечивается тем, что при намагничивании таких М.-м. м. процесс вращения является доминирующим. В области частот 10 4—10 8 гц нашли применение магнитодиэлектрики, представляющие собой тонкие порошки карбонильного железа, пермаллоя или альсифера, смешанные с кем-либо диэлектрической связкой.

Широко применяются в технике слабых токов смешанные ферриты (например, соединение из цинкового и никелевого ферритов), а также ферриты-гранаты, кристаллическая структура которых одинакова с природными гранатами. Для них характерно исключительно высокое электрическое сопротивление и практическое отсутствие скин-эффекта. Ферриты-гранаты применяются при очень высоких частотах (если невелики диэлектрические потери).

Магнитно-мягкие сплавы выплавляют в металлургических печах, для придания необходимой формы слитки подвергают ковке или прокатке. Ферриты получают спеканием окислов металлов при высоких температурах, изделия прессуют из порошка (для чего феррит размалывают) и обжигают. Из магнитно-мягких сплавов изготавливают сердечники трансформаторов (микрофонных, выходных, переходных, импульсных и других), магнитные экраны, элементы памяти ЭВМ, сердечники головок магнитной записи; из ферритов, кроме того, — магнитные антенны, волноводы и др.

К электротехническим сталям относятся сплавы на основе железа, легированные Si (0,3—6% по массе); сплавы содержат также 0,1—0,3% Mn. Стали вырабатываются горячекатаные — изотропные, и холоднокатаные — текстурованные. Потери энергии при перемагничивании текстурованной стали ниже, а магнитная индукция выше, чем горячекатаной. Электротехнические стали применяют в производстве генераторов электрического тока, трансформаторов, электрических двигателей и др.

Для улучшения магнитных свойств все холоднокатаные магнитно-мягкие сплавы и стали подвергают термической обработке (при 1100—1200 °С) в вакууме или в среде водорода. Сплавы Fe — Со, Fe — Ni и Fe — Al склонны упорядочивать структуру при температурах 400—700 °С, поэтому в этой области температур для каждого сплава должна быть своя скорость охлаждения, при которой создаётся нужная структура твёрдого раствора.

К М.-м. м. специального назначения относятся термомагнитные сплавы, служащие для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а также магнитострикционные материалы , с помощью которых электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию.

В таблице приведены характеристики наиболее распространённых М.-м. м.

Основные характеристики важнейших магнито-мягких материалов

Марка материала	Основной состав, % (по массе)	B s·10 – 3, гс	T k, °C	r·10 6, ом·см	µ a·10 – 3, гс/э	µ max·10 – 3, гс/э	H c, э	Потери на гистерезис при B = 5000 гс , эрг/см 3
80 НМ (суперпермаллой)	80Ni, 5Mo, ост. Fe	8	400	55	100	1000	0,005	10
79 НМ (молибденовый пермаллой)	79Ni, 4Mo, ост. Fe	8	450	50	40	200	0,02	70
50 Н	50Ni, ост. Fe	15	500	45	5	40	0,1	150
50 НП 1	50Ni, ост. Fe	15	500	45		100	0,1	600 (при B = 15000 гс)
40 НКМП (перминвар прямоугольный) 2	40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe	14	600	63		600	0,02	200 (при B = 14000 гс )
40 НКМЛ (перминвар линейный) 3	40Ni, 25Co, 4Mo, ост. Fe	14	600	63	2	2,0+ (<15%)	–	–
47 НК (перминвар линейный) 3	47Ni, 23Co, ост. Fe	16	650	20	0,9	0,90+ (<15%)	–	–
49 КФ–ВИ (пермендюр)	49Co, 2V, ост. Fe	23,5	980	40	1	50	0,5	5000
16 ЮХ	16Al, 2Cr, ост. Fe	7	340	160	10	80	0,03	100
10 СЮ	9,5Si, 5,5Al, ост. Fe	10	550	80	35	100	0,02	30
Армко-железо	100Fe	21,5	768	12	0,5	10	0,8	5000
Э 44	4Si, ост. Fe	19,8	680	57	0,4	10	0,5	1200
Э 330	3,5Si, ост. Fe	20	690	50	1,5	30	0,2	350
Ni–Zn феррит	(Ni, Zn) O·Fe 2O 3	2–3	500–150	10 11	0,05–0,5	–	1,5–0,5	–
Mn–Zn феррит	(Mn, Zn) O·Fe 2O 3	3,5–4	170	10 7	1	2,5	0,6	–

Примечание: µ aи µ max– начальная и максимальная магнитные проницаемости магнито-мягких материалов; T k – температура Кюри; r – электрическое сопротивление; H c– коэрцитивная сила; B s, B r, B m– индукция насыщения, остаточная и максимальная в поле 8–10 э .

1Кристаллически текстурирован. 2После обработки в продольном магнитном поле. 3После обработки в поперечном магнитном поле. 1 гс = 10 –4 тл ; 1 э = 79,6 а/м .

Лит. см. при ст. Магнитные материалы .

И. М. Пузей.

Магни'тно-твёрдые материа'лы, магнитно-жёсткие (высококоэрцитивные) материалы, магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м (10 2—10 3 э ). М.-т. м. характеризуются высокими значениями коэрцитивной силыH c , остаточной индукции B r , магнитной энергии ( BH ) max на участке размагничивания — спинке петли гистерезиса (см. таблицу). После намагничивания М.-т. м. остаются магнитами постоянными из-за высоких значений B r и H c . Большая коэрцитивная сила М.-т. м. может быть обусловлена следующими причинами: 1) задержкой смещения границ доменов благодаря наличию посторонних включений или сильной деформации кристаллической решётки; 2) выпадением в слабомагнитной матрице мелких однодоменных ферромагнитных частиц, имеющих или сильную кристаллическую анизотропию, или анизотропию формы.