от бг имеет вид

АГф 0,628, . (2.18)

Основными требованиями, предъявляемыми к исходному ферромагнетику для производства магнитодиэлектриков, являются:

1) возможность получения малых частиц, желательно определенной (сферической или чешуйчатой) формы;

2) большое удельное сопротивление,

3) малые потери, прежде всего на гистерезис, для отдельных частиц в слабых полях.

Наиболее широко применяются магнитодиэлектрики на основе альсифера и карбонильного железа.

Магнитодиэлектрики на основе альсифера. Основные свойства альсифера были рассмотрены в § 2.6. Для магнитодиэлектриков применяют сплавы с содержанием 9-11% кремния и 6-8% алюминия. В данном случае, как было отмечено, нет необходимости путем строгого выдерживания состава стремиться к получению наибольшей магнитной проницаемости. Значения коэффициентов дополнительных потерь и потерь на гистерезис минимальны при содержании кремния в пределах 9,4-10,2% (при 7,5% А1) и алюминия в пределах 7,2-8,0% (при 10% Si).

Важной особенностью альсифера является то, что его температурный коэффициент магнитной проницаемости в зависимости от содержания кремния и алюминия может быть меньше, больше или равен нулю. Альсифер является дешевым и недефицитным материалом. Все это обеспечило ему широкое применение в качестве ферромагнитной фазы магнитодиэлектриков.

Технологический процесс производства магнитодиэлектриков на основе альсифера сводится к следующему.

1. Литье сплава в высокочастотной печи, охлаждение отливок в воде для придания сплаву большой хрупкости, размол в шаровых или вибромельницах, рассев и отжиг для снятия наклепа при температуре 950-980° С в вакууме.

2. Приготовление изолирующего состава, для чего применяют как органические материалы (бакелит, полистирол, шеллак), так и неорганические (жидкое стекло, стеклоэмали и др.). Используют также изолирующие свойства оксидных пленок, образующихся на поверхности ферромагнитных частиц. Изоляция между частицами должна обладать высокими диэлектрическими свойствами и плотно связываться с частицами ферромагнетика, образуя сплошную, без разрывов пленку. Для выполнения последнего условия необходимо, чтобы изоляционная пленка обеспечивала максимальную подвижность частиц при прессовании. С этой целью в порошок альсифера вводят тальк, парафин и другие вещества.

Часто применяют связку в виде механической смеси жидкого стекла, талька и хромового ангидрида. Связки вводят в порошок альсифера, смесь перемешивают и подогревают для удаления воды, содержащейся в связке.

3. Прессовка сердечника в пресс-формах из высококачественной стали на гидравлических прессах при сравнительно высоких давлениях, равных (14-20) 10 МПа (14-20 Т/см). Напомним, что формование ферритовых изделий производят обычно при давлениях (1-3)10 МПа (1-3 Т/см). Чем больше давление, тем выше начальная проницаемость.

Спрессованные детали для снятия наклепа от прессования подвергают отжигу в камерной печи при температуре 780° С с выдержкой около 40 мин и охлаждением на воздухе.

Таблица 2.12. Основные параметры колец из альсифера (по данным ГОСТ 8763-77)

Марка материала

Температурная нестабильность Имд.нач

о- Л№, град-1, в интервале температур

-60-Г20°С

20-70°С

+ 150--450

+ 150--450

600 -400 -150-+50 250 <-200 -50-+50

Примечания: 1. Тангенс угла магнитных потерь указан в поле H=i,b А1к для сердечников с наружным диаметром D от 36 мм и выше, в поле Я„=8,0 А/м - для сердечников с D= 1524 мм. 2. Критическая частота f„p определена при tg 6=0,02.

После термической обработки сердечники кипятят в воде для удаления жидкого стекла и остатков хромового ангидрида, после чего их высушивают в термостате и производят искусственное старение для стабилизации свойств во времени в течение 48 ч при 140-160° С.

Полученные таким образом сердечники гигроскопичны, поэтому их пропитывают бакелитовым лаком и смолу полимеризуют при 120° С в течение 2-3 ч.

Описанный процесс производства альсиферовых сердечников является только одним из возможных. В зависимости от марки магнитодиэлектрика различны количество вводимой связки (4-8% по объему для магнитодиэлектриков с начальной проницаемостью свыше 40 и до 50% для низкопроницаемых магнитодиэлектриков), состав связки, размер частиц (10~-10"" см в поперечнике), давление при прессовании.

Основные параметры колец из альсифера различных марок для аппаратуры проводной связи и радиоаппаратуры приведены в табл. 2.12.

Буквы в названии кольца означают: ТЧ - тональная частота; ТЧК -тональная частота с компенсированным температурным коэффициентом магнитной проницаемости; ВЧ - высокая частота; ВЧК - высокая частота с компенсированным температурным коэффициентом магнитной проницаемости; П и Р - назначение колец- для аппаратуры проводной связи или радиоаппаратуры.

Размеры колец: наружный диаметр от 15 до 75 мм, внутренний диаметр от 7 до 46 мм; высота от 4,8 до 16,8 мм.

Сплавы с близким к нулю ТКцыя получают в результате смешивания в определенной пропорции альсиферов двух составов: с положительным (сплав А-11) и отрицательным (сплав А-10,2) температурным коэффициентом магнитной проницаемости.

Магнитодиэлектрики на основе карбонильного железа. В § 2.4 было указано, что карбонильное железо может быть получено в виде порошка с частицами сфероидальной формы. Дисперсность порошка зависит от условий термического разложения пентакарбонила железа и увеличивается с ростом температуры. Для изготовления магнитодиэлектриков химическая промышленность выпускает

Таблица 2.13. Химический состав и средний диаметр частиц карбонильного железа

Таблица 2.14. Электромагнитные параметры магнитодиэлектрика на основе карбонильного железа (ГОСТ 13610-79)

Примечания: 1. Эффективная магнитная проницаемость Цдф измерена на частоте 5 МГц для Р-10. Р-20, Пс; для Р-100 и Р-ЮОФ на частоте 50 МГц на сердечнике длиной 19 мм и диаметром 9,25 мм. 2. ц- действительная составляющая относительной комплексной магнитной проницаемости (определена на кольцевых образцах).