Магнитные материалы и их применение — справочник студента

Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студента

  • Рекордные характеристики высокоэнергетических магнитных материалов позволяют на их основе создавать эффективные электродвигатели, генераторы, силовые приводы, соединительные муфты, датчики, фильтры, магнитные подшипники, магнитные сепараторы и др.
  • Описание
  • Преимущества
  • Применение

Описание:

  1. Высокоэнергетические магнитные материалы производятся на основе быстрозакаленных магнитных нанопорошков системы Nd-Fe-B путем спекания и получения пластинчатых сплавов «Strip-casting».

  2. Рекордные характеристики высокоэнергетических магнитных материалов позволяют на их основе создавать эффективные электродвигатели, генераторы, силовые приводы, соединительные муфты, датчики, фильтры, магнитные подшипники, магнитные сепараторы и др.

    alt

    Узнай стоимость своей работы

    Бесплатная оценка заказа!

    Оценим за полчаса!
  3. На основе высокоэнергетических магнитных материалов разработаны нанокристаллические высокоградиентные магнитные системы, представляющие собой устройство, собранное на постоянных магнитах, которое характеризуется следующими рекордными характеристиками:
    магнитное поле, генерируемое системой, почти на порядок превышает магнитные поля самых сильных постоянных магнитов;
    магнитное поле, генерируемое системой, является чрезвычайно высокоградиентным, величина градиента gradB на несколько порядков превышает величину градиента в известных магнитных системах;
    магнитная система обеспечивает величину силового произведения BgradB до 1011 мТл2/м, что на шесть-семь порядков больше, чем в известных магнитных системах.

Преимущества:

  • – магнитные материалы обладают рекордными магнитными характеристиками: магнитное поле на порядок превышает магнитные поля самых сильных постоянных магнитов и пр.,
  • производительность технологии спеченных магнитов в 3-4 раза выше, чем у зарубежных аналогов,
  • – высокая точность геометрических размеров, не требующая дополнительной механической обработки,
  • возможность многополюсного намагничивания. Без этого невозможно изготовление шаговых электродвигателей, например, таких как регулятор холостого хода (РХХ) для новых моделей автомобилей,

– высокие прочностные характеристики. Для магнитов, работающих под высокими нагрузками, например, в новых высокоскоростных электродвигателях с числом оборотов более 80-100 тыс. об/мин,

повышенная коррозионная стойкость, что позволяет гарантировать срок службы не менее 10 лет.

Применение:

– автомобилестроение,

– магнитные системы в радиоэлектронике. Нанокристаллические магнитные материалы применяются для широкого круга магнитных систем – магнетронов, систем фокусировки электронных пучков, масс-спектрометров и т.п.,

– электродвигатели, генераторы,

– сверхплотная запись. При толщине пленки 200 нм, область локализации магнитного поля составляет 20 нм. При таких размерах бита информации плотность записи может достигать 1000 Гбит/дюйм2. Это означает возможность записи на диске обычного размера свыше 15 Тбит информации,

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

– высокоградиентная магнитная сепарация.

 Магнитные системы на основе нанокристалических магнитных материалов позволяют сепарировать немагнитные (пара- и диа-магнитные) материалы, определять ферромагнитные примеси в количестве 1 атом на миллион, разделять частицы нанопорошков по размерам.

 Высокоградиентная магнитная сепарация находит свое применение в области получения сверхчистых веществ и материалов, для контроля дисперсности нанопорошков, в приборах для исследования структуры и фазового состава,

  1. – гидромультиполи в водоснабжении и водоотведении для предотвращения образования и ликвидации уже отложившейся накипи в магистралях, сетях, трубах и пр.
  2. Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнитные материалы и их применение - Справочник студента
  3. карта сайта
  4. группы технологии изготовление применение классификация типы виды использование основные характеристики исследование магнитных материалов
    сталь магнитный магнитно маркерный материал листовой не пропускающий магнитное поле магнитного экранирования
    материал для магнитной доски
    магнитомягкие магнитно твердые мягкие мягко магнитные материалы изготовленные из магнитных
    к магнитным материалам относятся
    специальные специально новые магниты и магнитные и немагнитные материалы купить
    параметры магнитного материала и потери в магнитном материале
    относительная магнитная проницаемость материалов
    производство основные свойства области применения намагничивание магнитных материалов
    какой материал не пропускает магнитное
    электрические и магнитные свойства магнитная обработка материалов
    современные текстурированные магнитные порошковые электротехнические материалы определение и системы скачать презентация частота реферат для магнитного контроля

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/magnitnyie-materialyi/

3 разных типа магнитов и их применение

Магнитные материалы и их применение - Справочник студента

Магниты — это материалы, которые генерируют поле, которое притягивает или отталкивает некоторые другие материалы (например, железо и никель) с определенного расстояния. Это невидимое поле, известное как магнитное поле, отвечает за ключевые свойства магнита.

Древние люди использовали магниты по крайней мере с 500 г. до н.э., и самые ранние известные описания таких материалов и их характеристики происходят из Китая, Индии и Греции около 25 веков назад. Однако искусственные магниты были созданы еще в 1980-х годах.

Очевидно, что не все магниты состоят из одних и тех же веществ, и поэтому их можно разделить на разные классы в зависимости от их состава и источника магнетизма. Ниже приведен подробный список трех основных типов магнитов с указанием их свойств, прочности, а также промышленного и непромышленного применения.

1. Постоянные магниты

После намагничивания постоянные магниты могут сохранять магнетизм в течение продолжительного времени. Они сделаны из материалов, которые могут намагничиваться и создают собственное постоянное магнитное поле.
Обычно постоянные магниты изготавливаются из четырех различных типов материалов:

I) Ферритовые магниты

Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаСтек ферритовых магнитов | Изображение предоставлено: Викимедиа

Ферритовые магниты (также называемые керамическими магнитами) являются электроизоляционными. Они темно-серого цвета и выглядят как карандашный грифель.

Ферриты обычно представляют собой ферромагнитные керамические соединения, получаемые путем смешивания больших количеств оксида железа с металлическими элементами, такими как марганец, барий, цинк и никель. Некоторые ферриты имеют кристаллическую структуру, например ферриты стронция и бария.

Они довольно популярны благодаря своей природе: они не подвержены коррозии и, следовательно, используются для продления жизненного цикла многих продуктов. Ферритовые магниты могут использоваться в чрезвычайно жарких условиях (до 300 градусов Цельсия), и стоимость изготовления таких магнитов также низкая, особенно если они производятся в больших объемах.

Они могут быть далее подразделены на «твердые», «полужесткие» или «мягкие» ферриты, в зависимости от их магнитных свойств.

Поскольку твердые ферриты трудно размагничивать, они обладают высокой коэрцитивной силой. Они используются для изготовления магнитов, например небольших электродвигателей и громкоговорителей. Мягкие ферриты, с другой стороны, имеют низкую коэрцитивную силу и используются для изготовления электронных индукторов, трансформаторов и различных микроволновых компонентов.

II) магниты Алнико

Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаМагнит-подкова из алнико 5 | Эта U-образная форма образует мощное магнитное поле между полюсами, позволяя магниту захватывать тяжелые ферромагнитные материалы.

Магниты алнико состоят из алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co), отсюда и название al-ni-co. Они часто включают титан и медь. В отличие от керамических магнитов, они являются электропроводящими и имеют высокие температуры плавления.

Чтобы классифицировать их (основываясь на их магнитных свойствах и химическом составе), Ассоциация производителей магнитных материалов присвоила им номера, такие как Alnico 3 или Alnico 7.

Алникос был самым сильным типом постоянных магнитов до развития редкоземельных магнитов в 1970-х годах. Известно, что они создают высокую напряженность магнитного поля на своих полюсах — до 0,15 Тесла, что в 3000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли.

Сплавы Alnico могут сохранять свои магнитные свойства при высоких рабочих температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Фактически, они являются единственными магнитами, которые имеют магнетизм при нагревании раскаленным докрасна.

Эти магниты широко используются в бытовых и промышленных применениях: несколько примеров — это магнетронные трубки, датчики, микрофоны, электродвигатели, громкоговорители, электронные трубки, радары.

III) Редкоземельные магниты

Магнитные материалы и их применение - Справочник студента

Как следует из названия, редкоземельные магниты изготавливаются из сплавов редкоземельных элементов. Это самый сильный тип постоянных магнитов, разработанный в 1970-х годах. Их магнитное поле может легко превышать 1 Тесла.

Два типа редкоземельных магнитов — самарий-кобальтовые и неодимовые магниты. Оба уязвимы для коррозии и очень хрупкие. Таким образом, они покрыты определенным слоем (слоями), чтобы защитить их от сколов или поломок.

Самарий-кобальтовые магниты состоят из празеодима, церия, гадолиния, железа, меди и циркония. Они могут сохранять свои магнитные свойства при высоких температурах и обладают высокой устойчивостью к окислению.

Из-за их меньшей напряженности магнитного поля и высокой стоимости производства они используются реже, чем другие редкоземельные магниты. В настоящее время они используются в настольном ядерно-магнитно-резонансном спектрометре, высококачественных электродвигателях, турбомашиностроении и во многих областях, где производительность должна соответствовать изменению температуры.

Неодимовые магниты, с другой стороны, являются наиболее доступным и сильным типом редкоземельных магнитов. Они представляют собой тетрагональную кристаллическую структуру, изготовленную из сплавов неодима, бора и железа.

Благодаря своим меньшим размерам и небольшому весу они заменили ферритовые и алникомагниты в многочисленных применениях в современных технологиях. Например, неодимовые магниты в настоящее время используются в головном приводе для компьютерных жестких дисков, электродвигателей для аккумуляторных инструментов, механических переключателей электронных сигарет и динамиков мобильных телефонов.

IV) одномолекулярные магниты

Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаУниверсальный внутриклеточный белок, называемый ферритином, считается магнитом с одной молекулой. Он хранит железо и выпускает его контролируемым образом.

К концу 20-го века ученые узнали, что некоторые молекулы [которые состоят из ионов парамагнитного металла] могут проявлять магнитные свойства при очень низких температурах. Теоретически они способны хранить информацию на уровне магнитных доменов и обеспечивать гораздо более плотный носитель, чем традиционные магниты.

Одномолекулярные магниты состоят из кластеров марганца, никеля, железа, ванадия и кобальта. Было обнаружено, что некоторые цепные системы, такие как одноцепные магниты, сохраняют магнетизм в течение длительного периода времени при более высоких температурах.

Исследователи в настоящее время изучают монослои таких магнитов. Одним из ранних соединений, которое было исследовано в качестве одно-молекулярного магнита, является додекануклеарная марганцевая клетка.

Потенциальные возможности применения этих магнитов огромны. К ним относятся квантовые вычисления, хранение данных, обработка информации и биомедицинские приложения, такие как контрастные агенты МРТ.

2. Временные магниты

Магнитные материалы и их применение - Справочник студента

Некоторые объекты могут быть легко намагничены даже слабым магнитным полем. Однако, когда магнитное поле удалено, они теряют свой магнетизм.

Временные магниты различаются по составу: они могут быть любым объектом, который действует как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Например, магнитомягкий материал, такой как никель и железо, не будет притягивать скрепки после удаления внешнего магнитного поля.

Когда постоянный магнит подносится к группе стальных гвоздей, гвозди прикрепляются друг к другу, а затем к постоянному магниту. В этом случае каждый гвоздь становится временным магнитом, а когда постоянный магнит удаляется, они больше не прикрепляются друг к другу.

Временные магниты в основном используются для изготовления временных электромагнитов, сила которых может варьироваться в соответствии с требованиями. Они также используются для разделения материалов, сделанных из металла, на складах металлолома и дают новый импульс современной технологии — от высокоскоростных поездов до высокотехнологичного пространства.

3. Электромагнит

Магнитные материалы и их применение - Справочник студентаЭлектромагнит притягивающий железные опилки

Электромагнит был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году. Затем он был систематически усовершенствован и популяризирован американским ученым Джозефом Генри в начале 1830-х годов.

Электромагниты представляют собой плотно намотанные витки провода, которые функционируют как магниты при прохождении электрического тока. Его также можно классифицировать как временный магнит, поскольку магнитное поле исчезает, как только ток отключается.

Полярность и напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитом, можно регулировать, изменяя направление и величину тока, протекающего через провод. Это главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами.

Для усиления магнитного поля катушка обычно наматывается на сердечник из «мягкого» ферромагнитного материала, такого как мягкая сталь. Провод, свернутый в одну или несколько петель, называется соленоидом.

Эти типы магнитов широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая жесткие диски, громкоговорители, жесткие диски, трансформаторы, электрические звонки, МРТ-машины, ускорители частиц и различные научные приборы.

Электромагниты также используются в промышленности для захвата и перемещения тяжелых предметов, таких как металлолом и сталь.

Источник: https://new-science.ru/3-raznyh-tipa-magnitov-i-ih-primenenie/

Магнитные методы

Магнитные методы основаны на регистрации рассеяния магнитных полей дефектов намагниченного материала или на определении магнитных свойств контролируемого материала.

Магнитные материалы и их применение - Справочник студента

Рис. 2.9. Магнитные методы контроля:

а — магнитоскоп; б — прибор для контроля арматуры; в — прибор для контроля напряжений; г — прибор для поточного контроля; д — общий вид дефекта, обнаруженного порошковым методом; 1 — электромагнит; 2 — феррозонд; 3 — магнитно силовые линии; 4 — выводы регистрирующего устройства;

  1. — эталонный стержень или пластинка; 6 — исследуемый железобетон; 7 — арматура; 8 — исследуемый металлический образец; 9 — катушки; 10 — диагонали магнитных силовых линий катушек; 11 — проверяемый элемент; 12 — постоянный магнит; 13 — измерительный прибор

Магнитные методы используют для дефектоскопии, толщинометрии, структурного контроля, определения напряжений. Поверхностные И подповерхностные дефекты определяют с помощью порошкового, магнитографического, феррозондового, индукционного методов и метода преобразователя Холла.

Толщину покрытий на ферромагнитных изделиях выявляют с помощью пондеромоторного (магнитоотрывного), индукционного, феррозондового методов. Для определения механических характеристик и напряжений используют феррозондовый, индукционный методы и метод преобразователя Холла.

Регистрация полей рассеяния производится с помощью магнитного порошка (порошковый метод), магнитной ленты (магнитографический метод), феррозонда (феррозон- довый метод); индукционной катушки (индукционный метод).

Преобразователь Холла работает по принципу возникновения ЭДС в результате искривления пути носителя тока в металлах, находящихся в магнитном поле. Приборы пондеромоторного действия основаны на измерении силы отрыва или притяжения магнитов к контролируемом к у объекту.

Для неразрушающего контроля магнитографическим методом используют магнитоскоп.

Ферромагнитную пленку накладывают на предварительно намагниченную поверхность контролируемого объекта (например, сварного шва).

Затем пленка помещается в прибор и на его экране визуально наблюдается дефект в шве. Намагничивание поверхности контролируемого объекта (например, сварного шва) производят накладным соленоидом.

Феррозондотм методом можно обнаружить поверхностные дефекты глубиной 0,1 мм и подповерхностные дефекты на глубине до 10 мм. Феррозонд2 (рис. 2.

9, а) представляет собой магнитный усилитель с разомкнутым маг- нитопроводом, в котором воздействие внешнего магнитного поля приводит к возникновению четких гармоник ЭДС. Внешнее магнитное поле создается электромагнитом 1.

При отсутствии дефекта магнитные силовые линии не выходят на поверхность объекта и не взаимодействуют с феррозондом 2. В месте дефекта силовые линии огибают дефект и выходят на поверхность объекта исследований.

В результате при совмещении дефекта (например, трещины) с разомкнутым магнитопроводом в феррозонде возникает ЭДС, регистрируемая прибором. Метод может быть использован и для контроля трещин в железобетонных конструкциях, но для этого на конструкцию наносят полоску из смеси гипса и феррита.

Феррозондовый метод позволяет осуществлять толщи- пометрию с точностью до нескольких процентов при изготовлении изделий на потоке (рис. 2.9, г).

Проверяемый элемент 11 движется мимо постоянного магнита 12 и феррозонда 2. При заданной толщине изделия ток равен нулю, а при отклонениях он принимает различные значения.

Шкала прибора 13, измеряющего ток, проградуирована в процентах отклонения от заданной толщины изделий.

Магнитоотрывной метод используется для контроля толщины немагнитных покрытий на намагничиваемых материалах. Принцип действия прибора (магнитного толще- мера), используемого при этом методе, основан на изменении усилия отрыва магнита от материала в зависимости от толщины покрытия.

Шкала прибора отградуирована в единицах толщины покрытия. В комплект прибора входят также эталонные магниты, позволяющие контролировать точность показаний прибора.

Индукционным методом можно определять толщину защитного слоя и диаметр арматуры в железобетонных конструкциях (рис. 2.9, б).

Прибор ИЗС (измеритель защитного слоя) основан на использовании индуктивного сбалансированного моста 1, 2, половина которого 1 является датчиком.

При приближении датчика к стальной арматуре 7 мост разбалансируется, причем величина разбаланса зависит от диаметра арматуры, расстояния до нее, расположения ее относительно датчика.

Датчик передвигают по поверхности конструкции 6, наблюдая за величиной разбаланса, которая уменьшается по мере приближения к арматуре 7.

Определив по величинам разбаланса расположение стержней и их пересечения, устанавливают датчик над стержнем 7 между местами пересечений и передвигают его вдоль стержня до минимального отсчета по шкале прибора ИЗС, отградуированной в миллиметрах защитного слоя.

После получения толщины защитного слоя между датчиком и конструкцией помещают прокладку из любого немагнитного материала (оргстекло, дерево, пластмасса), толщина которой равна, например, 10 мм. Искомый диаметр арматуры будет соответствовать той из шкал, разность отсчетов по которой будет 10 мм.

Все большее распространение получает индукционный метод при исследовании напряжений в стальных конструкциях. На рис. 2.

9, «показан прибор Максимова для определения напряжения в металле 8, основанный на магнитной анизотропии под действием ЭДС катушек 9, определяемой по каждой диагонали 10 в отдельности, а также в сумме и разности.

Поворачивая прибор в плане, определяют направление главных напряжений в металле по экстремумам отсчетов.

Магнитопорошковый метод успешно применяется для выявления дефектов. Для этого порошком феррита или суспензией покрывают поверхность предварительно на магниченного изделия (например, шва). Частицы порошка или эмульсии скапливаются в зоне возмущений магнитного поля, повторяя форму дефекта (рис. 2.9, д).

Источник: https://injzashita.com/magnitnie-metodi.html

Свойства магнитотвердых материалов и области их применения | «ЛЭПКОС», ИЦ «Северо-Западная Лаборатория»

В настоящее время практически не найти отрасль техники, в которой бы не использовались системы с постоянными магнитами.

Будь то радио- или акустика, СВЧ- или компьютерная техника, автоматика или измерительная техника, электро- или теплоэнергетика, металлургия или строительство, авто- или железнодорожный транспорт, медицина или сельское хозяйство, обогащение руд, очистка сыпучих продуктов от посторонних включений — всюду мы встречаем постоянные магниты. Они стали неотъемлемой частью нашей жизни.

Двигатели и генераторы, тормозные устройства и устройства бесконтактной передачи положения, захваты и подвесы, сепараторы и дефектоскопы, системы безопасности и замки — вот далеко не полный перечень технических устройств, в которых применяются постоянные магниты.

Магнитные системы с высокооднородным магнитным полем для магниторезонансных томографов; магниты и магнитные системы с резко неоднородным магнитным полем для магнитных сепараторов; магнитные системы с включаемым и выключаемым магнитным полем для захватов, магнитные системы с изменяющимся в пространстве магнитным полем для клистронов и ламп бегущей волны; магнитные системы с высокостабильным по температуре магнитным полем для вакуумных СВЧ-приборов и датчиков, магнитные системы с изменяющимся при изменении температуры магнитным полем для твердотельных ферритовых СВЧ-приборов — столь разнообразные функциональные свойства магнитных систем должны обеспечить конструкторы и разработчики РЭА. Именно поэтому поставщики магнитов в своих каталогах приводят таблицы не только магнитных параметров, но и другие физические свойства.

Постоянные магниты, подобно катализаторам, выступая в роли посредника, позволяют преобразовать один вид энергии в другой без потери своей собственной энергии. Наиболее общие категории применения постоянных магнитов следующие:

  1. Преобразование механической энергии в механическую (в сепараторах, магнитных муфтах и др.)
  2. Преобразование механической энергии в электрическую (в генераторах и микрофонах)
  3. Преобразование электрической энергии в механическую (в моторах и динамиках)
  4. Преобразование механической энергии в тепловую (в тормозных устройствах, в микроволновых печах)
  5. Специальные эффекты (датчики Холла, магниторезонансные томографы, СВЧ-связь)
  6. Каталитическое влияние на химические процессы в водных системах, связанное с воздействием градиентных магнитных полей на гидратные структуры ионов, растворённых газов, белковых молекул.

Магнитные поля используются не только в технических устройствах (где магнитные системы поддаются рассчёту), но и для влияния на биологические объекты.

Так применение магнитного поля от природного материала (магнетита) для лечебных целей началось ещё в далёкой древности, интенсивно использовалось в средние века и активно используется в настоящее время в таких странах, как Япония, Китай, США.

Однако до настоящего времени ведутся дискуссии на тему вредны ли магнитные поля или полезны, как они могут воздействовать на живой организм или растение, если величину этого воздействия невозможно замерить прибором непосредственно в момент воздействия?

Теоретические расчёты силы влияния магнитного поля на молекулы воды (а всё живое состоит по большей части из воды) дают столь малые значения, что поверить в их значимость для живой природы не представляется возможным.

В то же время многолетнее (более 50 лет) промышленное использование процессов омагничивания воды в теплотехнике (для предотвращения образования накипи в котлах и трубопроводах) и при изготовлении бетона (для его упрочнения) является наглядным доказательством того, что при омагничивании воды с ней что-то происходит.

Обобщение всех, высказанных в научных публикациях, гипотез и эффектов, наблюдаемых при омагничивании водных систем, позволяет сформулировать следующий механизм действия магнитного поля на водные системы.

Водные системы состоят не из из отдельных, не связанных между собой молекул — диполей Н2О, а представляют собой жидкости, в которых, наряду со «свободными» молекулами воды, имеются и разнообразные кластеры Nх (Н2О) и сольватированные (с гидратными оболочками) ионы кальция, калия, натрия, магния, молекулы растворённых газов (углекислоты, кислорода, азота) и другие включения, в том числе органические молекулы. При прохождении таких жидкостей через градиентное магнитное поле электрические диполи молекул воды получают крутящие моменты (толчки к развороту — движению положительных полюсов в одну сторону, отрицательных — в другую). Эффект от вращательно-колебательных движений молекул воды наглядно ощутим при нагреве продуктов в микроволновых бытовых печах. Воздействие градиентного магнитного поля на водные системы ведёт к разрушению кластерных структур и сольватных оболочек. Разрушение происходит быстро, а восстановление медленно. Ион с разрушенной (хотя бы во втором-третьем слое сольватной оболочкой) становится гораздо подвижнее в процессах диффузии через биологические мембраны и в термодинамически предопределённых, но требующих преодоления энергетических барьеров, процессах, например, кристаллизации солей из перенасыщенных растворов (особенно это характерно для кальциевых) в объёме раствора.

Вышеописанным механизмом можно объяснить практически все наблюдаемые эффекты:

  1. выпадение кристаллов солей жёсткости внутри объёма воды, используемой в котлах, а не на стенках котлов и трубопроводов,
  2. заметное влияние на урожай орошения сельскохозяйственных растений в районах с жёсткй водой при применении омагничивания этой воды,
  3. образование более мелкокристаллической, плотной и прочной структуры бетона при использовании омагниченной воды,
  4. ускоренное срастание костей при переломах и рассасывание гематом при применении магнитных процедур,
  5. влияние магнитных браслетов, бус, магнитных аппликаций на кровяное давление и другое.

Посколько градиентное магнитное поле не лекарство, а только стимулятор (ускоритель) процессов, связанных с диффузией ионов жизненно важных веществ (калия, натрия, кальция, магния, железа) или молекул лекарств через биологические мембраны, протекающих во времени, то и эффективность применения таких магнитов можно оценить не в момент воздействия, а только последствиями от него, которые обнаруживаются спустя длительное время.

Для расчёта сил, воздействующих на диполи воды от магнитных полей, необходимо учитывать, что сила воздействия пропорциональна произведению напряжённости на градиент напряжённости (Нх ΔН).

Если градиент (ΔН) приблизок к нулю, то и эффект от воздействия будет ничтожным. Именно это позволяет использовать в томографах для магнито-резонансной томографии (МРТ) постоянное поле напряжённостью 7-10 Тл .

Великое множество людей уже прошли обследование МРТ и никто не чувствовал воздействие таких больших магнитных полей.

Магнитные материалы после обнаружения Фарадеем явления электромагнитной индукции прошли длительный путь совершенствования, т.к. чем выше создаваемая ими в рабочем пространстве индукция, тем более эффективно можно превращать механическую энергию в электрическую (электрогенераторы) или электрическую в механическую (электродвигатели).

На диаграмме, взятой из каталога фирмы TDK, представлена история развития магнитотвёрдых материалов:

К настоящему времени в промышленном производстве остались практически только четыре класса материалов для постоянных магнитов.

Это NdFeB — самый современный материал, могущий иметь магнитное произведение (ВН)маx величиной до 330 кДж/м³, SmCo —до 230 кДж/м³, AlNiCo — до 64 кДж/м³ и стронциевый феррит -до 32 кДж/м³.

На ниже представленной диаграмме в координатах Вr-Нcj наглядно представлено место разных магнитных материалов по их основным параметрам

В технике идёт постепенное замещение одних материалов на другие, но у каждого материала есть свои плюсы, которые обеспечат им потребность ещё длительное время. Например, ферритовые магниты на порядок дешевле, чем из NdFeB, и нет никаких ограничений с сырьевой базой.

Кроме того, ферриты имеют очень низкую электрическую проводимость, что обеспечивает их преимущество при работе в высокочастотных полях ( магнетроны, СВЧ-связь и другое).

Магниты из AlNiCo могут работать при температуре до 500°С, а у SmCo самый низкий температурный коэффициент намагниченности, что очень важно для некоторых приборов.

В ниже представленной таблице проведено Сравнение основных характеристик разных магнитотвёрдых материалов

Материал (BH) мaкс, МГсЭ Br, Tл Hcj, кЭ Цена за фунт, $ Цена за кДж/м³, $ Максимальная раб. Температура, °С
Оптимальное Максимальное
NdFeB 40 55 12-13 11-12,5 35 1,7 140 (250)
SmCo 26 33 10,5 9,2 60 4,9 300
AlNiCo 5 7,5 12,5 0,64 25 9,5 500 (540)
Ceramic 3 4,5 3,95 2,4 2 0,9 300 (400)
Frexible 1 1,6(с феррит.)
6 (с РЗМ)
1,7 1,3 1 1,0 100

Примечание: при сравнении цен за единицу веса необходимо учитывать:

  1. колебание рыночных цен за отдельные компоненты,
  2. сравниваться должны цены для одинаковых типоразмеров магнитов,
  3. цены взяты из каталогов зарубежных дистрибьютеров,
    • 1 МгсЭ = 8 кДж/м³,
    • 1 кДж/м³ = 0,125 МгсЭ,
    • 1 Тл =10 000 Гс,
    • 1 Э = 80 А/м,
    • 1 кЭ = 80 кА/м,
    • 1 кА/м = 0, 0125 кЭ
Цена за единицу веса Максимальная рабочая температура Цена за единицу (ВН)макс
100 500 AlNiCo 10
AlNiCo AlNiCo
90 AlNiCo 9 AlNiCo
AlNiCo AlNiCo
80 400 Ferrite AlNiCo 8 AlNiCo
Ferrite AlNiCo AlNiCo
70 Ferrite AlNiCo 7 AlNiCo
Ferrite AlNiCo AlNiCo
60 SmCo 300 SmCo Ferrite AlNiCo 6 AlNiCo
SmCo SmCo Ferrite AlNiCo AlNiCo
50 SmCo SmCo Ferrite AlNiCo 5 SmCo AlNiCo
SmCo SmCo Ferrite AlNiCo SmCo AlNiCo
40 SmCo 200 SmCo Ferrite AlNiCo 4 SmCo AlNiCo
NdFeB SmCo SmCo Ferrite AlNiCo SmCo AlNiCo
30 NdFeB SmCo NdFeB SmCo Ferrite AlNiCo 3 SmCo AlNiCo
NdFeB SmCo AlNiCo NdFeB SmCo Ferrite AlNiCo SmCo AlNiCo
20 NdFeB SmCo AlNiCo 100 NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo 2 SmCo AlNiCo
NdFeB SmCo AlNiCo NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo NdFeB SmCo AlNiCo
10 NdFeB SmCo AlNiCo NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo 1 NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo
NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo NdFeB SmCo Ferrite Flexible AlNiCo

Специалисты — разработчики магнитных систем для технического применения магнитных материалов должны в каждом случае учесть всё: стоимость, магнитные параметры, возможность изготовить изделие нужной геометрии, прочностные характеристики, влияние изменений температуры на магнитные и физические свойства, электропроводность, сопротивляемость размагничиванию (Нсм) и другое. Поэтому в информации по конкретным магнитным материалам представлены не только внешний вид, магнитные параметры разных марок разных материалов, но также кривые их размагничивания, формы и возможные размеры магнитов, другие физические немагнитные параметры.

Неспециалисты, но люди с фантазией и любознательные могут приобрести готовые изделия: магнитный конструктор или магнитные игры. Интересны для бытового применения сувенирные магниты для холодильника.

Такие магниты могут быть предметом коллекционирования. Простые отдельные магниты в виде шаров, эллипсоидов, пирамид и конусов также можно использовать для игр или исследований на объектах живой природы.

Выбирайте, заказывайте, делитесь с нами своими идеями и задавайте нам вопросы, т.к. мы знаем о магнитах всё, ну или почти всё!

Источник: https://ferrite.ru/publications/mtm_prop/

ПОИСК

точка Кюри 690 С. Оно широко применяется в электромашиностроении и в трансформаторах. [c.350]

    Значительное применение находят соединения 8с, V и Ьа. Оксиды ЭаОз и другие соединения используют как катализаторы. Оксид иттрия — яысокоогне-упорный материал, разработана технология изготовления керамических изделий иэ УаО , в том числе и совершенно прозрачных.

Прозрачная керамика-твер у> й раствор оксидов тория и иттрия — выдерживает нагревание до 2200 С. Оксиды саО) и УаОз используют для изготовления ферритов — магнитных материалов, применяемых в радиоэлектронике и ЭВМ. Соединения с, V и Ьа широко применяют я качестве люминофоров и активаторов в цветном те-левкдении. Ряд лазерных материалов содержит игтрий. [c.

486]

    Эти величины соответствуют требованиям, предъявляемым к магнитным материалам технического назначения. [c.117]

    Методы магнитной дефектоскопии могут быть применены для обнаружения железо-оксидных отложений в трубах из аустенитных сталей. Применение таких методов для обследования труб из магнитных материалов практически исключается из-за необходимости иметь намагничивающий ток в сотни ампер, который невозможно получить при батарейном питании дефектоскопа. [c.39]

    Наиболее рациональным путем получения эластомерных материалов с заданными магнитными свойствами является создание композиционных материалов, состоящих из каучуков и различных наполнителей, в том числе ферромагнитных.

Такие материалы могут сочетать высокоэластические свойства, присущие эластомерам, с магнитными свойствами наполнителей. В качестве наполнителей используют порошки из ферромагнитных, ферримагнитных материалов и редкоземельных элементов.

Такие наполнители, как и любые ферромагнетики, по своим магнитным свойсгвам разделяют на магнитотвердые и магнитомягкие. В соответствии с тем, какие наполнители использованы при их изготовлении, все эластичные магнитные материалы также можно разделить на два класса магнитомягкие и магнитотвердые резины.

Особое внимание при использовании ферромагнитных наполнителей должно быть обращено на их удельную поверхность (или размер частиц), так как уровень магнитных свойств композитного материала существенно зависит от этого показателя. [c.75]

    К черным металлам относят и магнитные материалы, применяемые для изготовления сердечников трансформаторов, электрических машин, измерительной аппаратзфы и т.п. Особую группу веществ, близких к ним по свойствам, составляют ферриты — соединения оксида железа (Ш) с оксидами дрз их металлов, широко используемые в приборостроении. [c.47]

    Магнитные свойства металлов связаны с их электрическими свойствами, поскольку элементарные носители магнетизма — электроны — обладают как магнитным моментом, так и элеюрическим зарядом.

Наряду с общими для всех твердых тел элеюрическими свойствами магнитные материалы обладаюг рядом специфических электрических свойств, зависящих от самопроизвольной намагниченности.

В магнитных материалах в каждом ферромагнитном домене на электрон проводимости даже при нулевом внешнем магнитном поле действует сила Лоренца. [c.17]

    Элементарными носителями магнетизма в магнитных материалах являются нескомпенсированные спиновые магнитные моменты электронов.

Электрон обладает собственным моментом количества движения (механическим моментом) р , называемым спином.

Этот момент может иметь только две ориетггации относительно внешнего магнитного поля, направленного по оси z, такие, что две его возможные проекции на направление этого поля равны [c.18]

    МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, в-ва, магн. св-ва к-рых обусловливают их применение в технике (электротехнике, вычислит, технике, электронике, радиотехнике и др. областях).

Наиб, применение находят магнитоупорядоченные в-ва ферро-, ферри- и антиферромагнетики, в состав к-рых входят нек-рые элементы с незаполненными 2с1-или 4/-электронными оболочками, атомы или иоиы к-рых обладают магн.

моментами. К ферромагнетикам относятся [c.624]

    Феррозондовые преобразователи — устройства для измерения напряжённости магнитного поля, действие которых основано на нелинейности кривых намагничивания сердечников из магнитных материалов.

Простейший трансформаторный феррозонд состоит из сердечника с двумя обмотками — возбуждения и измерительной.

С помощью первой обмотки создаётся поле возбуждения Нв 1), в сердечнике возникает индуквдю В 1), которая индуцирует в измерительной обмотке ЭДС [22] [c.131]

    Мойет й другИх йзделйй из губчатой платины путём прессований ее с последующим спеканием п горячей ковкой.

В настоящее время метод порошковой металлургии получил широкое применение в машиностроении и приборостроении для изготовления разнообразных изделий самосмазывающихся подшипников, фрикционных накладок, различного типа магнитных материалов и приборов (телефонная аппаратура, радиодетали, сердечники трансформаторов и др.), электрощеток, пористых фильтров и других изделий. [c.320]

    Магнитные материалы с малой коэрцитивной силой Нг и с больп ой магнитной проницаемостью называют магннтномягкими, а с большой коэрцитивной силой и меиьн]ей проницаемостью — магиитнотвердымп. В первых потери на гистерезис малы, поэтому их используют в качестве сердечников трансформаторов, электромагнитов и в измерительных приборах, когда необходимо при [c.435]

    Работы 20, 21, 22 выполняются в общем практикуме. Работа 23 предлагается студентам, ведущим исследовательскую работу (НИРС и УИРС), а также может быть полезна аспирантам и научным работникам, занимающимся исследованием золей магнитных материалов. Подробная методика проведения этой работы дается руководителем работы. [c.150]

    Если в антиферромагнетике магнитные моменты атомов, направленные навстречу друг другу, не полностью взаимно компенсируются, такое явление называют нескомпенсированным антиферромагнетизмом или ферримагнетизмом. Ему отвечает наличие доменов в кристаллах, которые по поведению похожи на ферромагнетики..

Степень нескомпенсированности у различных ферромагнитных веществ неодинакова. Так, например, ферриты — Ре20а-М10 и РегОз-МпО — обладают сильным ферримагнетизмом.

Низкая электропроводимость и сравнительно высокая магнитная проницаемость обусловили широкое применение ферритов в качестве магнитных материалов на высоких и сверхвысоких частотах. [c.194]

    Магнитный гистерезис — явление очень важное. По форме петли все магнитные материалы можно разделить на две большие группы мягкие магнитные материалы и жесткие, или высококоэрцитивные.

Мягкий магнитный материал должен иметь кривую намагничивания с большой проницаемостью (характеризующую кривизну подъема кривой, см. рис. 125), достигаемой в очень слабых полях, и очень узкую петлю гистеризиса с ничтожно малой коэрцитивной силой.

Важнейшее значение мягких магнитных материалов в экономике страны видно, например, из той роли, которую играют в ней трансформаторное и динамное листовое железо.

Жесткий магнитный материал для выполнения своего назначения стабильного источника сильного магнитного поля должен обладать максимально широкой петлей гистерезиса, т. е. максимальными коэрцитивной силой и остаточной индукцией. [c.322]

    В течение ряда лет кафедра выполняет исследования магнитных материалов, главным образом ферритов.

Исследование условий получения магнитных и электрических свойств никелевых, магниевых, магний-марганцевых, литиевых ферритов с присадками окислов редкоземельных элементов, скандия, иттрия, бора, индия, алюминия, висмута, а также анализ их электронно-кристаллической структуры показал, что влияние легирующих ионов заключается в изменении геометрии кристалла в связи с изменением электронно-кристаллической магнитной структуры ферритов (В. А. Горбатюк, канд. физ.-мат. наук Т. Я. Гридасова, П. Лукач, М. Димитрова). Введение 1% окиси скандия или индия в промышленный марганец-цинковый феррит марки 2000 НМ-1 вызывает повышение начальной магнитной проницаемости на 20—30% с одновременным понил ением диэлектрических и магнитных потерь присадки окиси висмута стабилизируют магнитные электрические свойства бариевых изотропных ферритов, а введение в те же ферриты окислов РЗЭ способствует повышению их магнитной инерции на 30—40%. [c.80]

    Оксид РегОз и его производные (( 1ерриты) широко используют в радиоэлектронике как магнитные материалы, а том числе как активные вещества [c.541]

    Домены, перестраивающиеся под действием магнитного поля, хорошо видны под микроскопом доменные извилины волнуются , извиваются, перестраиваясь под воздействием магнитного ноля, воспринимая подаваемую информацию, потом эти извилины застывают в строго определенном сложном порядке, создавая картину в духе научной фантастики. В качестве доменных материалов работают ферриты-гранаты (Gd, Tb)FesOi2, а такие магнитные материалы, как галлий-гадоли-ниевые гранаты Gd3Ga50,2, используются в качестве подложек эпитаксиальных гранатовых пленок. [c.82]

    Магнитные К.с, подразделяют на магнитомягкие и магнитотвердые сплавы. Среди первых наиб, распространение получили сплавы Со с Ре и N1 (см. Магнитные материалы). Все три элемента являются прир. ферромагнетиками с незаполненной 3(/-оболочкой и характеризуются высокой взаимной р-римостью. Из магнитомягких сплавов наиб, индукцией магн.

насыщения отличаются сплавы Со с Ре, содержащие 49% Со и 1 или 2% V, соотв. пермендюры и супермендюры. Для сплавов с составо.м, близким к экви-атомному, значение индукции магн. насыщения достигает 2,4 Тл. Кроме того, эти сплавы характеризуются близкой к нулю магн. анизотропией и высокой постоянной магн. проницаемостью в слабых полях.

Применяют их для изготовления сердечников и полюсных наконечников в электромагнитах и трансформаторах, роторов и статоров электродвигателей и генераторов, телефонных мембран. Использование этих сплавов вместо динамной и трансформаторной стали позволяет повысить уд. мощность и, тем самым, сократить вес и габариты оборудования. [c.

418]

    Это доказывает слабость кислотных свойств гипотетической кислоты НРеОо. Отметим, что на разрушении феррита натрия водой основан известный в прошлом способ Левига переведения карбоната натрия в едкий натр.

Ферриты различных металлов широко используются в микроэлектронике как магнитные материалы. Сама окись железа Рб20з используется в качестве красителя (желтая краска — охра, красная — мумия) и дешевого материала для полировки стекол (крокус).

[c.125]

    Получение игольчатых кристаллов РсООН из отработанного раствора для травления железа с целью применения их в производстве ферритов, желтых пигментов и магнитных материалов описано в работе [39].

К водному раствору, содержащему ионы Ре +, добавляли соединения, содержащие щелочноземельные металлы, например гидроксиды магния или кальция, и перемешивали до образования осадка бледно-зеленого цвета.

Раствор, содержащий осадок, окисляли воздухом при 35—45 °С с образованием игольчатых кристаллов РеООН при рН=4,5. Добавка затравочных кристаллов РеООН в процессе окисления ускоряет образование [c.118]

    У магнитных материалов эквивалентная глубина проникновения резко изменяется при нагреве выше точки Кюри (у сталей при 780—800°С), так как при этом изменяется р-г, поэтому точный учет влияния поверхностного эффекта на сопротивление заготовки весьма сложен, В общем случае магнитная проницаемость для магнитНЫХ материалов зависит ОТ тока, но при нагреве металла выше точки Кюри р.г=1, В соответствии с этим значительно изменяется и бэкв. Так, для стали марки 45 при 15 X бэкв=3,2 мм, при 850 °С бэкв = 90 мм. [c.85]

    Примен. легирующие добавки в чугун, сталь и сплавы цветных металлов геттеры в электронных приборах компоненты магнитных материалов, зажигат. и трассирующих составов, аккумуляторов Нз, мишметалла восстановители др. металлов раскислители стали. [c.297]

    Ферро- и антиферромагнетики обладают самопроизвольной намагниченностью в отсутствие поля, т.е. фО, М. в. X > О и достигает значений 10 -10 (сильномагнитные в-ва). М. в. зависит от напряженности поля Н и характеризуется значением ЗМ/дН в каждой точке кривой намагничивания. Эта кривая определяет осн. параметры техн. магнитных материалов. [c.623]

    Наиб, значение для техники имеет металлический С. Его используют в произ-ве постоянных магнитов в виде сплавов с Со состава ЗтСоз и ЗтСо,, (см. Магнитные материалы). [c.290]

Источник: https://www.chem21.info/info/135153/

Ссылка на основную публикацию